Schlussbericht - Die BVL

0910
Schlussbericht
der Forschungsstelle(n)
1, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg
zu dem über die
im Rahmen des Programms zur
Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF)
vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages
geförderten Vorhaben 16165 BR / 1
OBJEKT - Objektbildungsverfahren zur erfolgreichen Einführung neuer technischer
Logistikkonzepte in robuste Distributionssysteme
(Bewilligungszeitraum: 01.08.2009 - 31.10.2011)
der AiF-Forschungsvereinigung
Bundesvereinigung Logistik e.V. - BVL
Magdeburg, 30.01.2012 Hon.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Richter
Ort, Datum Name und Unterschrift des/der Projektleiter(s)
an der/den Forschungsstelle(n)

Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis..................................................................................................................................... I
Abkürzungsverzeichnis........................................................................................................................... III
1 Zusammenfassung........................................................................................................................... 1
2 Ausgangssituation und Projektverlauf ............................................................................................ 2
3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete.............................................................................. 4
3.1 Definition eines Distributions‐Konzepts für Wechselbehälter................................................ 4
3.1.1 Dokumentation aktueller Distributionssysteme ............................................................. 4
3.1.1.1 Mehrstufiges Distributionskonzept............................................................................. 4
3.1.1.2 Schwierigkeiten beim Markreintritt eines neuen KEP ‐ Dienstleisters........................ 9
3.1.1.3 Technische und Organisatorische Hemmnisse beim Betrieb eines KEP Dienstes..... 10
3.1.2 Neuartiges Distributionskonzept auf Basis von Wechselbehältern .............................. 11
3.1.2.1 Vorteile des neuen Distributionssystems.................................................................. 13
3.1.3 Erweiterung des depotlosen Distributionskonzepts ..................................................... 14
3.1.4 Konzeption einer Implementierungsstrategie .............................................................. 16
3.1.4.1 Betreibermodelle....................................................................................................... 16
3.1.4.2 Logistische Prozesse .................................................................................................. 17
3.1.4.3 Technische Aspekte................................................................................................... 18
3.1.4.4 Funk‐ und IT‐technische Aspekte .............................................................................. 22
3.2 Evaluation der Distributionstechnologien und Ableitung von Handlungsfeldern ................ 24
3.2.1 Bestandsaufnahme des Status Quo der zutreffenden Logistikprozesse und der
zugehörigen technischen Einrichtungen....................................................................... 24
3.2.1.1 Beschreibung von Ladungsträgern............................................................................ 24
3.2.2 Entwicklung von Wechselbehältern für 3.5t Kleintransporter...................................... 27
3.2.3 Anforderungen aus dem internationalen Marktgeschehen.......................................... 31
3.2.3.1 Anforderungen zur Lebensmittelsicherheit .............................................................. 31
3.2.3.2 Rollout Frischelogistik ‐ Dienstleister ........................................................................ 31
3.2.3.3 Belieferung einer Schnellrestaurantkette ................................................................. 31
3.2.4 Möglichkeiten einer Veränderung ................................................................................ 32
3.2.4.1 City‐Logistik ............................................................................................................... 32
3.2.4.2 Elektromobilität......................................................................................................... 35
3.2.5 Risikoanalyse und –management.................................................................................. 39
3.2.6 Gap‐Analyse................................................................................................................... 39
3.2.6.1 Analyse bestehender Transportstrukturen ............................................................... 39
3.2.7 Definition von Handlungsfeldern (HF)........................................................................... 40
3.3 Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs mit Objektbildungsmaßnahmen innerhalb der
identifizierten Handlungsfelder............................................................................................ 41
I

3.4 Entwicklung einer übergreifenden Systemarchitektur und Überprüfung der
Praxistauglichkeit an einem Beispielszenario....................................................................... 45
3.4.1 Entwicklung der Objektbildungsverfahren mit anforderungsgerechten
Entscheidungsräumen................................................................................................... 45
3.4.1.1 Die intelligente Ladung (Logistische Gütereinheit mit Telematik)............................ 45
3.4.1.2 Technische Logistikkomponenten (Infrastruktur) ..................................................... 47
3.4.1.3 Gestaltung des Warenübergangs .............................................................................. 50
3.4.2 Simulative Systemoptimierung (Ressourcennutzung, Flexibilität, Service) unter
Einbeziehung mesoskopischer Verfahren..................................................................... 53
3.4.3 Entwicklung von Methoden für die Systemeinführung ................................................ 55
3.5 Überprüfung der Übertragbarkeit des neu entwickelten Konzepts auf andere
Infrastrukturen...................................................................................................................... 56
3.5.1 Bewertung der Umsetzungsmöglichkeiten des neu konzipierten Distributionskonzepts
in unterschiedlichen Branchen ..................................................................................... 56
3.5.1.1 Citylogistik ................................................................................................................. 56
3.5.1.2 Automobilindustrie.................................................................................................... 59
3.5.1.3 Einzelhandel .............................................................................................................. 61
3.5.1.4 Belieferung Lebensmittelhandel, Restaurants, FastFood‐Ketten ............................. 61
3.5.1.5 Internetversandhandel von Frische‐Gütern.............................................................. 62
3.5.1.6 Baugewerbe............................................................................................................... 63
3.5.1.7 Veranstaltungs‐ u. Getränkelogistik .......................................................................... 64
3.5.1.8 Nutzung des Wechselbehälters als Sammelstation für KEP‐Sendungen .................. 64
3.5.1.9 Nutzung in der Kontrakt‐ und Servicelogistik............................................................ 66
3.5.2 Bewertung der Transfermöglichkeiten des neu konzipierten Distributionskonzepts auf
andere Infrastrukturen.................................................................................................. 67
3.5.2.1 Schienenverkehr........................................................................................................ 67
3.5.2.2 Seeverkehr................................................................................................................. 71
3.6 Einfluss der Maßnahmen zur Sicherheit auf die Kernprozesse in der Distributionslogistik . 72
4 Wissenschaftliche und technische Methoden .............................................................................. 73
5 Bekanntgewordene Ergebnisse aus diesem Gebiet bei anderen Stellen...................................... 74
5.1 Weitere Forschungsprojekte auf dem Gebiet der intelligenten Citylogistik......................... 74
6 Erzieltes Ergebnis und sein Nutzen, insbesondere wirtschaftliche Verwertbarkeit ..................... 76
7 Öffentlichkeitsarbeit...................................................................................................................... 77
8 Literaturverzeichnis....................................................................................................................... 78
II

Abkürzungsverzeichnis
CAD Computer‐Aided Design
CAM Computer‐Aided Manufacturing
HF Handlungsfeld
ID Identification
KEP Kurier Express Paket
LC Logistik‐Center
MVZ Miniverteilzentrum
RF Radio Frequency
USP Unique Selling Proposition (Alleinstellungsmerkmal)
VAN Verteilfahrzeug zur Aufnahme von Wechselbehältern
VR Virtual Reality
WB Wechselbehälter
WOW Warehouse on Wheels
WV Wirtschaftsverkehre
III

1 Zusammenfassung
1 Zusammenfassung
Im Rahmen des Forschungsvorhabens »OBJEKT ‐ Objektbildungsverfahren zur erfolgreichen
Einführung neuer technischer Logistikkonzepte in robuste Distributionssysteme« wurden neuartige
Verteilverkehre für die Belieferung von Innenstädten wissenschaftlich untersucht. Im Mittelpunkt
standen 3.5 t Kleintransporter, welche mit wechselbaren Kofferaufbauten ausgerüstet sind. Das
zugrundeliegende Distributionssystem ist in Kapitel 3.1 erläutert.
Es wurden zahlreiche Untersuchungen zum Umschlag der Wechselbehälter durchgeführt. In enger
Kooperation mit einem Fahrzeugaufbauhersteller wurde eine modulare Bodenbaugruppe, ein
Wechselbehälter und ein Fahrzeugsystem entwickelt, welches die Anforderungen innerstädtischer
Verteilverkehre, die Restriktionen der Straßenverkehrszulassungsordnung und die Anforderungen an
einen schnellen Umschlag der Wechselbehälter optimal erfüllt.
Die Robustheit dieses neuartigen Logistikkonzept ist entscheiden von den zur Verfügung stehenden
Informationen über Sendungsgrößen, Mengen, Zielkoordinaten uvam. abhängig. Daher wurde in
Zusammenarbeit mit einem auf RFID Lösungen spezialisierten KMU ein neuartiges
Sendungserfassungssystem in die Wechselbehälter integriert. Durch die permanente
Zustandsüberwachung aller Sendungen ist eine vorausschauende Tourenplanung und Optimierung
möglich.
Die logistischen Prozesse wurden mit Softwarewerkzeugen, beispielsweise dem TaraVR Builder der
Firma TARAKOS, an Beispielszenarien simuliert. In mehreren Fallstudien wurde die Umsetzbarkeit des
Konzepts für die unterschiedlichen Anwendungsszenarien Tourismusregionen, Großstadt und
ländlicher Raum untersucht. Mithilfe einer mesoskopischen Simulation wurde ein
Miniverteilzentrum, welches dem Umschlag von Wechselboxen vom Hauptlauf auf die
Verteilfahrzeuge dient, optimiert.
Darüber hinaus wurde ein neuartiges Konzept für die Nutzung von Wechselbehältern für
Elektromobilitätsanwendungen entwickelt. Die Behälter dienen dabei nicht nur als Ladungsträger,
sondern ebenso als Energiespeicher. Durch die Integration von Akkumulatoren in die
Bodenbaugruppe der Wechselboxen wird der Energieträger bei jedem Umschlag getauscht. Dadurch
ergibt sich eine praktisch unbegrenzte Reichweite für elektrisch betriebene Verteilfahrzeuge. Das
Nachladen der Traktionsbatterien kann hierbei entkoppelt vom Fahrzeug erfolgen. Nach dem
Akkuwechsel ist das Fahrzeug sofort wieder einsatzbereit. Diese Art der intelligenten Wechselbox‐
Elektromobilität wird in Kapitel 3.2.4.2 vorgestellt.
Die Präsentation der Ergebnisse bei den Treffen des Projektbegleitenden Ausschusses sowie bei
Industrie und Handel auf verschiedenen Veranstaltungen zeigt stets hohes Interesse an den
gewonnen Erkenntnissen. Der Transfer der Forschungsergebnisse erfolgt auf unterschiedlichen
Gebieten und ist am Ende dieses Berichtes detailliert dargestellt.
Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.
‐ 1 ‐

2 Ausgangssituation und Projektverlauf
2 Ausgangssituation und Projektverlauf
Die Veränderungen der Güterstrukturen, die zunehmende Arbeitsteilung, die Implementierung
moderner logistischer Konzepte in Industrie und Handel sowie die steigende Internationalisierung
wirtschaftlicher Beziehungen sind Entwicklungen, die in den vergangenen Jahren zu einem Anstieg
des Verkehrs geführt haben. Logistikstrategien, wie z. B. Just‐In‐Time‐Lieferungen oder auch die sich
aus Efficient‐Consumer‐Response‐Strategien des Handels ergebenden Auswirkungen auf die
Konfiguration der Logistikkette und die Wahl der Verkehrsmittel und ‐träger von
Logistikdienstleistern, führen unter gegenwärtigen Bedingungen zu einer weiteren Zunahme des
Wirtschaftsverkehrs. Mit Bezug auf zunehmende Verkehrsstaus, Umweltbelastungen und den
Energieverbrauch sowie hinsichtlich der Erhaltung bzw. Erhöhung der Standortattraktivität und
‐qualität sind zahlreiche Maßnahmen zur Planung und Steuerung der Wirtschaftsverkehre (WV)
erarbeitet worden. Diese können in staatliche, kommunale, betriebliche sowie in Maßnahmen am
Fahrzeug unterteilt werden. Ergänzend werden mathematische Optimierungsmodelle zur Routen‐
oder Tourenplanung, Standortwahl und Laderaumoptimierung eingesetzt.
Bei der IT‐technischen Betrachtung der Logistikprozesse im multimodalen Verkehr sind Unterschiede
bei den mitwirkenden Personen und Gegenständen im begleiteten und unbegleiteten kombinierten
Verkehr zu beachten. Während beim begleiteten Verkehr der Fahrer die gesamte Zeit den Transport
des Ladungsträgers mit der Ware begleitet und somit als Kommunikationsschnittstelle fungieren
kann, werden beim unbegleiteten Verkehr die Verkehrsmittel und gegebenenfalls die Ladungsträger
für eine Ladung mehrfach gewechselt. Insofern nimmt im unbegleiteten Warenverkehr die
Verwaltung von Informationen über die Identität, die aktuelle Position und den Zustand von Gütern,
Ladehilfsmitteln und Transportmitteln sowie die echtzeitnahe Verfügbarkeit dieser Daten in
Dispositionssystemen eine zentrale Rolle ein. Gegenwärtig entstehen durch die Kopplung von
RFID ‐ Systemen zur Objektidentifizierung mit Telematikmodulen neue Produkte unter dem
Themenschwerpunkt „Die gesicherte Warenkette“. Die unter dem Begriff „Intelligenter
Ladungsträger“ zusammengefasste Funktionalität von Identifikation, Ortung, Zustandserfassung und
Kommunikation für einen Ladungsträger stellt einen Paradigmenwechsel dar: Vom Beobachten
kleinvolumiger Ladungen an festen Messpunkten hin zu einer kontinuierlichen Beobachtung der
Ladung innerhalb der, gegebenenfalls auch multimodalen, Logistikkette des Wirtschaftsverkehrs.
Garantierte Mehrwertdienste auf Basis von RF‐Technologien, wie die beabsichtigten Galileo‐
Mehrwertdienste, welche bspw. in einer zentralen Verwaltung aller intelligenten Wechselbehälter
der angeschlossenen Teilnehmer am WV oder aber im optimierten Einsatz der Wechselbehälter
hinsichtlich Auslastung und Routenplanung unter Beachtung ökonomischer und ökologischer
Aspekte bestehen können, werden hierbei einen Beitrag zur höheren Absicherung dieser Prozesse
leisten. Im Zuge einer Zunahme des E‐Commerce werden Sendungsgrößen immer kleiner. Dies stellt
u. a. die KEP‐Dienstleister hinsichtlich des Einsatzes alternativer Transportbehälter und
Belieferungskonzepte vor neue Herausforderungen.
Zu Beginn des Projektes erfolgte eine Bestandsaufnahme aktueller Distributionssysteme. Darauf
aufbauend wurde das seit 2003 bekannte, so genannte depotlose Distributionssystem weiter
entwickelt.
‐ 2 ‐

2 Ausgangssituation und Projektverlauf
Parallel dazu wurden die zughörigen logistischen Prozesse und technischen Einrichtungen
dokumentiert. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde das Fahrzeugsystem für den Transport der
Wechselbehälter entwickelt.
Im Anschluss daran wurde die Umschlagstechnologie konstruiert und simuliert. In Verbindung mit
dem Galileo Transport Sachsen‐Anhalt Förderprogramm wurde die für den Wechselboxumschlag
notwendige Fördertechnik beschafft. Dazu gehören ein Portalkran, ein Caster‐Deck, eine
Abrollvorrichtung und ein Industrieroboter zur Untersuchung von automatisierten Entladevorgängen.
Diese technischen Einrichtungen stehen interessierten Anwendern im Galileo Testfeld
Sachsen‐Anhalt im Wissenschaftshafen Magdeburg diskriminierungsfrei zur Verfügung.
Abb. 1: Galileo Testfeld Sachsen‐Anhalt, Speicher K
Neben der Materialflusstechnischen Entwicklung wurden anhand von drei Beispielszenarien die
unterschiedlichen logistischen Einsatzmöglichkeiten des Wechselbox‐Konzepts untersucht. Dabei
wurde das größer werdende Problem des lokal emissionsfreien Transports, beispielsweise in
Tourismusregionen oder Verkaufsstraßen in Innenstädten deutlich. Daher wurde das
Wechselboxkonzept dahingehend erweitert, dass die Behälter gleichzeitig Ladungs‐ und
Energieträger sein können. Der Einsatz von elektrisch betriebenen Wechselboxfahrzeugen wird ein
Schwerpunkt im Forschungsprojekt „Magdeburg EnergieEffiziente Stadt – Modellstadt für
Erneuerbare Energie, MD‐E4“ [BMBF Förderkennzeichen: 03SF0368A] sein.
Im Projektverlauf kam es zu zwei Mitarbeiterwechseln, die kurze Besetzungslücken der Stellen zur
Folge hatten. Daher wurde die Projektlaufzeit kostenneutral um drei Monate verlängert. Die
Arbeitspakete konnten dadurch wie geplant bearbeitet werden.
‐ 3 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.1 Definition eines Distributions‐Konzepts für Wechselbehälter
3.1.1 Dokumentation aktueller Distributionssysteme
3.1.1.1 Mehrstufiges Distributionskonzept
In der Logistik wird am häufigsten das mehrstufige Distributionskonzept verwendet. Dabei wird die
Ware zunächst von kleineren Sammelfahrzeugen aufgenommen, in einem Logistikzentrum (HUB)
zusammengeführt, erfasst und sortiert. Im anschließenden Hauptlauf werden zusammengefasste
Ladungseinheiten (Paletten, Gitterrollwagen) auf mehrere Zieldepots verteilt. Der Transport erfolgt
dabei entweder auf LKWs, der Bahn, mit dem Binnenschiff oder per Flugzeug.
Im Zieldepot werden die auf einem Ladungsträger ankommenden Packstücke vereinzelt, erneut
erfasst und auf kleinere Einheiten, meist nach Postleitzahlgebieten, verteilt. Unter Umständen
werden logistische Einheiten über mehrere HUBs bis ins eigentliche Zielgebiet geroutet.
Die folgende Abbildung Abb zeigt ein typisches Szenario im Bereich der Kurier‐ Express‐ und Paket‐
(KEP) Dienste.
Beschaffungsnetz Distributionsnetz
V1
V2
V3
V4
Vn
Legende:
T1
T2
H1
H2
Hauptlauf
Vn: Versender (Privatkunde, Einzelhandel, …)
Tn: Transportfahrzeug
Hn: Umschlagspunkt (HUB)
En: Empfänger
Abb. 2: typisches logistisches Netzwerk
‐ 4 ‐
H1
H2
T1
T2
E1
E2
E3
E4
En

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Die Nachteile dieses Systems sind lange Paketlaufzeiten aufgrund der mehrfachen Erfassung und
Sortierung der Packstücke in den Umschlagspunkten. Dies macht den Transport zusätzlich teuer, da
hohe Kosten für die logistischen Prozesse entstehen. Diese Kosten bestehen aus
� Kosten für die Erfassungstechnik,
� Kosten für Fördertechnik,
� Arbeitnehmerentgelten,
� Aufwendungen für Lager‐ und Umschlagfläche bzw. Unterhalt der Halle.
Der Kurier‐, Express‐ und Paketmarkt zeichnet sich vor allem durch Schnelligkeit, Sicherheit, planbare
Laufzeiten, Haus‐zu‐Haus‐Zustellung, Mehrwertdienste, Flexibilität und die Bildung von Netzwerken
aus.
Der KEP‐Markt wird in zwei Teilmärkte unterschieden. Einer dieser Teilmärkte ist der Economy‐
Markt, der in nationale (domestic) und international ausgehende Verkehre untergliedert wird. Zu
diesem Markt werden alle Dienste gerechnet, bei denen es keine Zeitgarantien für die
Sendungszustellung gibt. Dies sind im Wesentlichen die Paketdienste. Der zweite Teilmarkt ist der
Premium‐Markt, dem alle weiteren Dienste zugerechnet werden und in dem ebenso nach domestic
und international untergliedert wird. Die hier erfassten Dienste zeichnen sich gegenüber dem
Economy‐Markt durch zusätzliche, qualitativ höherwertige Servicemerkmale aus. Hierzu zählt
insbesondere die zeitgarantierte Zustellung. Für den nationalen Markt bedeutet dies die Zustellung
bis 12 Uhr des auf die Abholung/Einlieferung folgenden Tages. Expressunternehmen sind oftmals in
beiden Teilmärkten aktiv.
Im Gegensatz zu anderen Transportmärkten ist es in der KEP‐Branche in den vergangenen Jahren zu
einem Wachstum bei Umsatz, Sendungsvolumen und Beschäftigung gekommen.
Die auf dem Markt etablierten Anbieter von Transportleistungen konnten der veränderten Nachfrage
aufgrund ihrer systembedingten Schwächen wie langen Laufzeiten, fehlender Planbarkeit sowie
gebrochener Verkehre nicht gerecht werden. Die sich entwickelnden KEP‐Dienstleister schlossen die
entstandene Dienstleistungslücke. Sie bieten u.a. eine zuverlässige Distribution von kleinteiligen
Sendungen mit planbaren Laufzeiten in der Haus‐zu‐Haus‐Zustellung an. KEP‐Transporte weisen die
folgenden Merkmale auf:
� Transport kleinteiliger Sendungen in hoher Frequenz
� Planbare Laufzeiten
� Serviceleistungen aufgrund des Wertanstiegs der Güter und höherer
�
Sicherheitsanforderungen
Europa‐ und weltweite Transporte in der Haus‐zu‐Haus‐Zustellung
� Auf individuelle Bedürfnisse zugeschnittene Dienstleistungen
� Mehrwertdienste
� Bildung von Netzwerken
� Gewährleistung von räumlicher und zeitlicher Verfügbarkeit von Gütern
� Schnelligkeit
� Sicherheit
� Flexibilität
‐ 5 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Der KEP‐Markt besteht aus den Segmenten Kurierdienst, Expressdienst und Paketdienst. Diese
grenzen sich wie folgt ab:
Kurierdienste:
In diesem Segment fungiert die Person des Kuriers als Namensgeber. Die permanente Begleitung von
Sendungen und die individuelle Transportgestaltung sind die entscheidenden Merkmale zur
Abgrenzung dieser Serviceart gegenüber den Express‐ und Paketdiensten. Hiermit wird eine
besondere Sicherheit in der Transportkette verbunden. Neben der für dieses Segment typischen
Vielzahl von Einzelunternehmern werden Vermittlungszentralen einbezogen, die die Aufträge an die
angeschlossenen Unternehmen weitervermitteln. Persönlich begleitete Transporte finden sich
sowohl im nationalen als auch im internationalen Verkehr.
� Marktvolumen 2007 in Deutschland: ca. 3,54 Mrd. Euro [3]
Expressdienste:
Zum Expressbereich zählen beschleunigte Paketverkehre mit verbindlichen Zustellzeiten, die
Sendungen i. d. R. über Umschlagzentren zum Ziel befördern. Kennzeichnend für diesen Bereich sind
Sammeltransporte. Von den speditionellen Angeboten unterscheiden sich Expresstransporte
grundsätzlich durch die fest zugesagte kurze Haus‐zu‐Haus‐Laufzeit. Typische Expressangebote im
deutschen KEP‐Markt — neben den internationalen Angeboten sind die „Overnight‐" und „Innight‐
Transporte". Expressdienstleister befördern gegenüber Paketdienstleistern größere Stückgüter bis
hin zu Komplettladungen.
� Marktvolumen 2007 in Deutschland: ca. 6,44 Mrd. Euro [3]
Paketdienste:
Signifikantes Merkmal der Paketdienste ist die sich häufig aus dem bodengestützten Transportsystem
ergebende allgemeine Laufzeit (national überwiegend am folgenden Werktag). Die Sendungen sind
in der Regel auf 31,5 kg bzw. auf ein bestimmtes Volumen beschränkt. Paketdienste sind eindeutige
Systemdienstleister, bei denen durch eine ausgeprägte Standardisierung, die generell auf das vom
jeweiligen Anbieter benutzte System zugeschnitten ist, die schnelle Beförderung sichergestellt wird.
Es existiert ebenso eine Vielzahl weiterer Differenzierungsmöglichkeiten (z.B. nach spezifischen
Zeitfenstern oder besonderen Branchen abgestufte Angebote) innerhalb der Angebotspalette der
KEP‐Dienstleister, die sich weitgehend auf die hier verwandten Abgrenzungen zurückführen lassen.
Dabei ist die Tendenz unverkennbar, dass die KEP¬Dienstleister ihr Angebot zusehends vom
Erfüllungsgehilfen zum Prozessmanager durch die Übernahme von Kontraktlogistik‐ Aufträgen und
Mehrwertdienstleistungen wandeln und dabei immer tiefer in die komplexen Produktionsstrukturen
ihrer Kunden eingebunden werden.
� Marktvolumen 2007 in Deutschland: 6,76 Mrd. Euro [3]
Der KEP‐Markt ist in Teilen ein staatlich regulierter Markt. Das Postgesetz (PostG) definiert die
Beförderung von adressierten Paketen, deren Einzelgewicht 20 kg nicht übersteigt, als
Postdienstleistung. Somit ist der Bereich der Brief‐ und Paketbeförderung grundsätzlich den
Regulierungszielen des Postgesetzes unterworfen (u.a. Sicherstellung eines chancengleichen und
funktionsfähigen Wettbewerbs auch in der Fläche, Sicherstellung einer flächendeckenden
Grundversorgung mit Postdienstleistungen zu erschwinglichen Preisen ‐ Universaldienst).
‐ 6 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Die Regulierung wird seit Anfang 1998 durch die Regulierungsbehörde für Post und
Telekommunikation überwacht (Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums
für Wirtschaft). Zur Durchsetzung der Regulierungsziele ist die Regulierungsbehörde mit wirksamen
Verfahren und Instrumenten (z.B. Erlassen von Bußgeldern, Treffen von Anordnungen,
Preisregulierung) ausgestattet worden, die auch Informations‐ und Untersuchungsrechte sowie
abgestufte Sanktionsmöglichkeiten vorsehen.
Zu den zentralen Aufgaben der Regulierungsbehörde zählen im Bereich des Postwesens
insbesondere die Wahrung der Interessen der Nutzer, die Sicherstellung eines chancengleichen und
funktionsfähigen Wettbewerbs auch in der Fläche, die Sicherstellung einer flächendeckenden
Grundversorgung mit Postdienstleistungen zu erschwinglichen Preisen und die Wahrung der
Interessen der öffentlichen Sicherheit.
Durch die europäischen Richtlinien wird es zu einer weiteren Reduzierung des Bereiches, der vom
Wettbewerb ausgenommen werden kann, kommen. Damit wird der Prozess der graduellen und
kontrollierten Marktöffnung fortgesetzt.
Sowohl der deutsche als auch der europäische KEP‐Markt weisen oligopolistische Strukturen auf: ein
Großteil des Marktumsatzes wird von einigen wenigen Anbietern erzielt.
Eine Untersuchung der Anbieterseite im KEP‐Markt zeigt, dass hier teiloligopolistische Strukturen
vorliegen. Einige große Anbieter konzentrieren den Großteil des Umsatzes auf sich. Daneben gibt es
viele kleine Anbieter, die in regionalen und/oder Angebotsnischen anbieten.
Die Marktstruktur im europäischen Maßstab ähnelt dem deutschen KEP‐Markt. Wenigen
Unternehmen mit hohen Marktanteilen steht eine Vielzahl von Unternehmen mit sehr geringen
Marktanteilen gegenüber. Die „Big Five" vereinen heute schon mehr als die Hälfte des europäischen
Marktes auf sich.
Abb. 3: Marktanteile im europäischen KEP‐Markt [nach 2]
‐ 7 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Die KEP‐Branche hat in der Vergangenheit eine dynamische Entwicklung gezeigt. Verglichen mit
anderen Wirtschaftssektoren weist der KEP‐Markt hohe Wachstumsraten auf. Auch innerhalb des
Verkehrssektors verläuft das Wachstum der KEP‐Branche am stärksten. Dabei sind — im Gegensatz
zum traditionellen Straßengüterverkehr — keine Preiseinbrüche zu beobachten.
Aufgrund der gestiegenen Ansprüche der verladenden Wirtschaft an die Qualität, die Schnelligkeit
und die Zuverlässigkeit von Transporten weist die KEP‐Branche hohe Wachstumsraten auf. Dies
bezieht sich sowohl auf das transportierte Sendungsvolumen als auch auf die erzielten Umsätze.
Für die nächsten Jahre wird ein ungebrochenes Wachstum der KEP‐Branche, sowohl bezogen auf das
Sendungsvolumen als auch bezüglich des Umsatzes prognostiziert.
Ein Vergleich des KEP‐Marktes mit dem gesamten Transportmarkt zeigt die zunehmende Bedeutung
der KEP‐Branche.
Deutlich wird das ‐ im Vergleich zum traditionellen Güterverkehrsaufkommen (insbesondere
Schienen‐ und Straßentransporte) – starke Wachstum des KEP ‐ Sendungsvolumens. Während im
Straßengüterverkehr und im Schienengüterverkehr die Transportaufkommen rückläufig sind, weisen
lediglich der Luftfrachtverkehr und der KEP‐Markt steigende Wachstumsraten auf. Dabei dürfte der
Luftverkehr stark von den KEP‐Transporten profitieren, da diese überdurchschnittlich
luftverkehrsaffin sind.
Darüber hinaus zeigt sich, dass — im Gegensatz zum Straßengüterverkehr — kein Preisverfall
bezüglich des Aufkommens stattgefunden hat. Im Gegenteil konnten die erzielten Umsätze je
Sendungseinheit durch das Angebot erweiterter Leistungen/Mehrwertdienste gesteigert werden.
Im Ergebnis bleibt festzuhalten, dass die KEP‐Branche, verglichen mit anderen Wirtschaftsbereichen,
in Deutschland eine wesentlich dynamischere Entwicklung genommen und so als Wirtschaftsfaktor
an Bedeutung gewonnen hat. Die prognostizierten Wachstumsraten für den KEP‐Markt lassen
erwarten, dass die Bedeutung als Wirtschaftsfaktor weiterhin zunehmen wird.
Die Entwicklungen innerhalb der verladenden Wirtschaft und des Privatsektors (Konsumenten)
lassen ein weiteres Wachstum des KEP‐Marktes erwarten. Dazu gehören vor allem Just‐In‐Time‐
Konzepte, der Trend zum Outsourcing von Transport‐ und Logistikleistungen, das Wachstum des
E‐Commerce (vor allem B2C und B2B) und die fortschreitende wirtschaftliche Integration innerhalb
Europas. Darüber hinaus bestehen für KEP‐Dienstleister Wachstumschancen durch die weitere
Öffnung des Briefmarktes.
Die Zukunft des KEP‐Marktes lässt sich nicht allein durch die Fortschreibung des bisherigen
Wachstumstrends prognostizieren. Verschiedene Entwicklungstendenzen in der Wirtschaft und in
der Gesellschaft wirken auf den KEP‐Markt in unterschiedlichen Richtungen.
Wachstumshemmende Effekte für die KEP‐Dienstleister entstehen vor allem aus der zunehmenden
Transformation der deutschen Wirtschaft in eine post‐industrielle Dienstleistungswirtschaft. Der
zunehmende Anteil des Dienstleistungssektors am BIP führt zu sinkendem Frachtaufkommen. Der
Konsum verlagert sich weg von klassischen Handelswaren in Richtung nicht‐materieller Dienste der
Telekommunikation und der „digitalen" Unterhaltungsindustrie. Damit ist eine Abkopplung der
Transporte vom Konsum zu erwarten.
Wachstumsfördernd werden Entwicklungen innerhalb der verladenden Wirtschaft, die
fortschreitende Integration von Wirtschaftsräumen und die Liberalisierung des Postmarktes wirken.
‐ 8 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
� Das weitere Vordringen logistischer Just‐In‐Time‐Konzepte des Handels und des
verarbeitenden Gewerbes eröffnen Marktchancen für leistungsfähige KEP‐Dienstleister.
� Vom weiter anhaltenden Trend zum Outsourcing von Transport‐ und Logistikleistungen
werden die KEP‐Anbieter stark profitieren.
� Ein Wachstum im KEP‐Markt ergibt sich auch aus der Entwicklung des E‐Commerce. Dabei
liegen die Chancen der KEP‐Anbieter vor allem im C2C‐, B2C‐ und im B2B‐Geschäft.
� Darüber hinaus bietet die fortschreitende wirtschaftliche Integration innerhalb Europas
Wachstumspotentiale für die KEP‐Anbieter. Bisher sind noch immer deutlich unter 20% aller
KEP‐Sendungen grenzüberschreitend. Dies wird sich auch durch den Ausbau europäischer
Netzstrukturen durch die großen KEP‐Dienstleister selbst ändern.
� Die Liberalisierung des Postmarktes eröffnet den KEP‐Dienstleistern weitere
Absatzpotentiale. Im lizenzpflichtigen Bereich verfügte die Deutsche Post AG im Jahr 2002
noch über einen Marktanteil von 97%. In den beiden vorangegangenen Jahren hat die
Deutsche Post AG jeweils 0,7% Marktanteil verloren (jedoch ohne Umsatzeinbußen). Dieses
Segment bietet den KEP‐Dienstleistern bei Fortschreiten der Liberalisierung
Wachstumspotentiale.
3.1.1.2 Schwierigkeiten beim Markreintritt eines neuen KEP ‐ Dienstleisters
Die bestehende Marktsituation führt generell zu hohen Markteintrittsbarrieren, die im Folgenden
kurz erläutert werden:
Kosten der „letzte Meile"
� Da bei Postdienstleistungen die „letzte Meile" (Zustellung) den größten Kostenblock darstellt,
müssen diese Kosten über hohe Mengen gedrückt werden. Die meisten regionalen Anbieter
können sich am Markt nicht behaupten, da zu geringe Sendungsmengen die Fixkosten nicht
tragen. Verursacht wird dies durch einen zu geringen Stoppfaktor. Erst ein Dopplungseffekt
beim Abholen und Zustellen von Sendungen lässt einen Paketdienst bei festen Tourgrenzen
rentabel arbeiten. Die Aufhebung der festen Tourgrenzen ist bei bekannten
Paketdienstleistern bisher nicht realisiert worden.
Hoher Kapitalbedarf
� Um als KEP‐Anbieter die notwendigen Sendungsmengen und damit eine Kostendegression zu
erreichen, muss den Kunden eine flächendeckende Zustellung angeboten und die neueste
Technologie angewendet werden. Dieses wird nur durch einen völligen Neuaufbau oder
durch kostenintensive Erweiterungsinvestitionen erreicht. Nur wenige Unternehmen oder
Privatpersonen können das Kapital hierfür aufbringen.
Flächendeckender Marktauftritt
� Grundvoraussetzung ist ein flächendeckender Marktauftritt. Nur so sind die notwendigen
Sendungsmengen zu realisieren und die Sicherheit gegeben, von den Kunden als
kompetenter Problemlöser wahrgenommen zu werden. Weiterhin ist so eine nachhaltige
Marktdurchdringung von Beginn an möglich.
‐ 9 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Alleinstellungsmerkmale ‐ Differenzierung vom Wettbewerb (USP)
� Die großen oligopolistischen Wettbewerber differenzieren sich nicht deutlich voneinander.
So sind Preisgestaltung, Geschäftsstrategie und Imagewerbung sehr ähnlich. Nur die
kleineren Nischenanbieter versuchen sich durch Branchenlösungen hervorzuheben. Sie
verzichten weitestgehend auf kostenintensive Werbung. Jeder für sich kann nur wenige
Marktanteile erreichen.
� Hier muss sich ein neuer großer Mitbewerber am Markt durch deutliche USP's für wichtige
Kunden hervorheben. Die Kunden müssen spürbare und nachhaltige Vorteile für ihre eigenen
Geschäfte erkennen können.
� Dabei reicht es nicht die grundlegenden Erwartungen der Kunden, wie z.B. Zuverlässigkeit, 24
Std. Zustellung, T&T zu erfüllen. Diese Kriterien müssen alle Wettbewerber erfüllen (BIEK
Studie 2004, S.26).
� Um einen deutschlandweiten Paketdienst dauerhaft erfolgreich zu betreiben, sind vielseitige
Kompetenzen über die Marktverhältnisse, Kundenkontakte und die Wirkungen der
spezifischen Kostentreiber notwendig. Ein hoher Bekanntheitsgrad bei Großkunden, das
Kennen von Nischen und Chancen sowie der richtige Einsatz der neuesten Technologie sind
Voraussetzungen für den Erfolg.
� Insbesondere die Kostentreiber müssen bei der Geschäftsstrategie berücksichtigt werden.
Erst ein neues effizientes standardisiertes Logistikkonzept bewirkt die Realisierung von
Wettbewerbsvorteilen. Nicht jeder verfügt über das Wissen und die langjährige Erfahrung,
um mit den etablierten Wettbewerbern zu konkurrieren.
3.1.1.3 Technische und Organisatorische Hemmnisse beim Betrieb eines KEP Dienstes
Das konventionelle Logistikkonzept ist von einem relativ dichten Netz von Depots charakterisiert.
Durch die Vielzahl der Depots in der Fläche ist ein mehrfaches „Anfassen" und Sortieren der Pakete
einschließlich umladen erforderlich. Dieses mehrfache „Anfassen" einschließlich immer
wiederkehrender Identifikation (Scannen) und mehrfaches Sortieren nach Postleitzahlgebieten
kostet Zeit und verursacht hohe Produktionskosten. Ein Paket wird in der Regel mindestens 3 Mal,
oft aber bis zu 5 Mal sortiert und umgeladen. Bei bekannten Verfahren zum Verteilen von Paketen
werden die in Sammelstellen aufgenommenen Pakete mit einem Routenlabel versehen und durch
Fernverkehr ggf. auch mit weiterer neuen Sortierung und Verladung in jeweilige Eingangsdepots
verbracht.
Ausgehend von diesem als Umschlagplatz dienenden Eingangsdepot werden die Pakete auf
Fördermitteln verteilt, wobei die im Routenlabel enthaltenen Paketcodes mittels Handscanner
mehrfach erfasst und danach die Pakete in ein Zustellfahrzeug gestaut werden. In diesem Prozess
muss der trainierte Fahrer die Pakete entsprechend seiner persönlichen im Kopf gebildeten LIFO (last
in first out)—Liste vorsortieren und anschließend packen. Er packt immer Pakete für ein festes
Zustellgebiet.
Mit diesem Fahrzeug wird dann in dem festen Zustellgebiet nach Ortskenntnis des Zustellers eine
entsprechende Verteil‐Tour abgefahren. Bei diesem Verteilsystem ist eine Optimierung nach Zeit und
Kostenkriterien nur im Bereich der internen Abläufe vor bzw. im Eingangsdepot möglich
(Einschätzung des Fahrers beim Packen). Eine die Qualität der Verteilung sichernde
‐ 10 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Sendungsverfolgung als auch der Einsatz von zum Beispiel Navigationssystemen im Verteilfahrzeug,
ist mit hohem Aufwand verbunden
Der konventionelle Prozess, der auf der Basis von mit Barcode gekennzeichneten Etiketten arbeitet,
stößt mit der Lesegeschwindigkeit der Label an technische Grenzen, die auch die Sortierleistung der
Förderanlagen gegenwärtig begrenzen.
Die Verfolgung der Pakete ist immer auf die Registrierung der Scannprozesse in der Datenbank
begrenzt. Eine lückenlose Verfolgung ist nicht möglich. So kann eigentlich nur beantwortet werden,
dass ein Paket einem Verteilfahrzeug übergeben wurde, die Aushändigung aber noch nicht erfolgt ist.
Wo sich das Verteilfahrzeug befindet und wann das Paket nun ausgeliefert werden wird, kann nur
geschätzt werden, da die wirkliche Route des Fahrzeuges und die Stoppnummer nur dem Fahrer und
seinem Trainer selbst bekannt ist und nicht notiert oder verfolgt wird.
Vom Zusteller in konventionellen Diensten müssen mehrere Geschäftsprozesse hintereinander
ausgeführt werden, die das zur Verfügung stehende Zeitfenster eingrenzen. Das sind Abnahme der
Pakete von der Fördertechnik, Vorsortierung zum Stauen, Transport zum Verteilfahrzeug und stauen
der Pakete im Fahrzeug. Anschließend erfolgt Fahrt in das Verteilgebiet (häufig bis zu 30 km
Anfahrtsweg mit dem Verteilfahrzeug), bevor die eigentliche Auslieferung beginnend beim ersten
Stopp erfolgt.
Durch die starre Aufteilung der Touren in Zustellgebiete ist eine Reaktion auf schwankende
Paketzahlen im Zustellgebiet nicht oder nur mit weiterem personellen Aufwand möglich. Das
begründet insbesondere auch die hohen Kosten für die sogenannte „letzte Meile".
Eine Kombination "Zustellung" und "Abholung" von Paketen ist in der Regel bei konventionellen
Diensten noch nicht möglich.
3.1.2 Neuartiges Distributionskonzept auf Basis von Wechselbehältern
Basis des Konzepts sind Wechselboxen für Transporter der „Sprinter – Klasse“
(3,5t zul. ges. Gew.). Diese Wechselboxen dienen dabei gleichzeitig als Warenpuffer und als
Ladungsträger. Im Gegensatz zum konventionellen Distributionskonzept wird die Ladung nach dem
Sammeln bei den Versendern nicht geteilt, sondern in der Wechselbox im Huckepack ‐ Transport in
ein einziges Logistikcenter transportiert. Erst an dieser Stelle erfolgt das Aufteilen der Packstücke auf
die Zielgebiete. Anschließend werden die neu bestückten Wechselboxen in die Auslieferungsbereiche
gebracht. Dort werden die Boxen vom LKW auf Transporter umgeschlagen und sofort zu den
Empfängern ausgerollt (Abb. 4).
Abb. 4: Distributionskonzept auf Basis von Wechselbehältern
‐ 11 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Durch Reduktion der Umschlagspunkte auf Miniverteilzentren ohne aufwändige Förder‐ und EDV‐
Systeme, lassen sich erhebliche Kosten für die Infrastruktur einsparen. Durch den Sammeltransport
der Wechselbehälter auf einem LKW zwischen den MVZ und dem Logistikcenter entfallen die sonst
üblichen Transporte zwischen den Regionalen Depots und den Distributionszentren.
Die folgende Abbildung 5 zeigt schematisch die Transportwege dieses Distributionskonzepts.
Beschaffungsnetz Distributionsnetz
V1
V2
V3
V4
Vn
T1
T2
MVZ1
Hauptlauf Hauptlauf
LC
Legende:
Vn: Versender (Privatkunde, Einzelhandel, …)
Tn: Transportfahrzeug
MVZn: MiniVerteilZentrum
LC: LogistikCenter
En: Empfänger
Abb. 5: depotloses Distributionskonzept
Basis der gesamten Struktur ist die Verwendung dynamisch optimierter Touren, die täglich in einem
zentralen Rechenzentrum für alle Sendungen des Tages berechnet werden. Die Tour wird so
ermittelt, dass die auszurollenden Container (Boxen) maximal gefüllt sind. Die Tour ergibt sich aus
dem tatsächlichen Paketaufkommen am Tag. Die Reihenfolge LIFO (last in first out) gehört zum
Beladen der Box für eine Tour. Auch wird beim Beladen die vom Rechner mittels Simulation
ermittelte Ablageposition („virtuelle Regalfachnummer") angezeigt.
Die Tour wird dynamisch einem Miniverteilzentrum zugeordnet. Die Boxen für ein
Miniverteilzentrum werden in Einheiten von 2 Fleets á 4 Boxen mittels LKW in die Miniverteilzentren
transportiert. Jede Box hat eine große eindeutige Nummer und einen fest installierten Transponder
zu Identifikation. Die Transponder überprüfen die transportierten Boxen mit den
Transportunterlagen. Der Fahrer bekommt nach dem Umsetzen der Box vom Fleet auf den
Transporter die Stoppliste auf das Navigationssystem seines Fahrzeugs geladen. Das Umsetzen vom
‐ 12 ‐
MVZ2
T1
T2
E1
E2
E3
E4
En

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
LKW auf die Fahrzeuge zum Ausrollen erfolgt in den Miniverteilzentren und damit in Kundennähe.
Die Ausrollstrecke jeder Box auf dem Van ist minimiert.
Im Verteilfahrzeug ist neben dem Navigationssystem eine On Board Unit installiert, die
Informationen aus der Stoppliste übernimmt und die Einhaltung der Fahrtroute sowie das
Fahrerverhalten überwacht. Im Navigationssystem erfolgt ebenso die Verarbeitung der aktuellen
Verkehrssituationen einschließlich Baustellen und Staus, so dass eine gut geführte Tour entsteht.
Beim Ausliefern und Abholen erfolgt die Identifikation mit Hilfe eines Transponderetiketts. Das Gerät
zur Unterstützung der Ausroll‐ und Abholarbeiten ist online mit der Box, dem MVZ und auch mit der
Zentrale des Paketdienstes verbunden.
3.1.2.1 Vorteile des neuen Distributionssystems
Empfängervorteile:
� Retourpaketabgabe durch regionale Nähe und lange „Betriebszeiten" der MVZs
� Selbstabholung möglich bei Partnern (Tankstellenketten) mit täglich 24 Stunden Öffnungszeit
� Service‐Rufnummer für Selbstabholer
� Same‐Day‐Lieferung
� Scheckkartenzahlung möglich
� Feierabendzustellung bis 19 Uhr
� Lückenlose Paketverfolgung via Internet
� Bei Bedarf Feierabendzustellung
Versendervorteile:
� Abgabemöglichkeit durch regionale Nähe der MVZs
� Lange „Öffnungszeiten" des MVZ von 9 ‐ 19 Uhr
� Feierabendzustellung bis 19 Uhr
� Zeit‐ und Kostenersparnis durch versandfreundliche Verpackung
� Termin‐ und Uhrzeitzustellung
� Spät‐Abholung bei Großkunden
� Unterstützung bei vielen e‐Commerce Geschäftsaktivitäten
� Samstagszustellung
� Sendungsverfolgung via Internet
� Mit Preis, Qualität und Sicherheit des Transports günstigster Anbieter
Betreibervorteile
� geringe Investitionskosten, da nur ein einziges Logistik‐Center notwenig ist
� schneller Markteintritt durch dynamisches Strukturwachstum (angepasst an den
tatsächlichen Bedarf werden weitere MVZs errichtet bzw. nicht ausgelastete geschlossen)
‐ 13 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.1.3 Erweiterung des depotlosen Distributionskonzepts
Ein entscheidender Nachteil des bestehenden depotlosen Distributionskonzepts ist der lange
Transportweg zwischen den MVZ und dem Logistikcenter. Ware, die innerhalb des Einzugsgebietes
eines Miniverteilzentrums versendet werden soll, wird aufgrund des Entfallens von lokalen
Sortiervorgängen über das zentrale Logistikcenter umgeschlagen. Dies erhöht unnötig den
Transportaufwand und belegt Kapazitäten sowohl in den aus‐ und abgehenden Wechselbehältern,
als auch im Logistikcenter selbst.
Mit Hilfe moderner Funk‐ und IT‐Systemen ist bereits bei der Annahme eines Packstückes dessen
Empfänger bekannt. Der intelligente Wechselbehälter führt eine digitale Liste aller Sendungen mit
den entsprechenden Empfängern mit. Diese wird zyklisch mit dem Zentralrechner des Logistikcenters
abgeglichen. Befindet sich der Empfänger der Ware innerhalb des Zustellbereiches der Wechselbox,
können folgende 2 Fälle eintreten:
1. liegt die theoretisch mögliche Zustellzeit innerhalb des Zeitfensters des Empfängers, wird der
Wegpunkt als STOPP im Navigationssystem des Zustellfahrzeuges angelegt. Die Ware wird so
direkt im „Punkt‐zu‐Punkt“ Verfahren zugestellt (auch bekannt als Taxi – Transport).
2. liegt der Zeitpunkt bereits außerhalb der Antreffzeit des Empfängers (oder außerhalb der
Arbeitszeit des Fahrers), wird die Ware in einem speziellen „Stay‐Here“ Container im MVZ
zwischengelagert. Dieser ist dauerhaft am Umschlagspunkt positioniert.
Dem Fahrer kann z.B. über ein in der Wechselbox angebrachtes Display der Lagerplatz und
die Identifikationsnummer des im MVZ umzuladenden Paketes angezeigt werden.
Denkbar ist auch ein Rendevouz zwischen den Verteilfahrzeugen, bei dem Pakete die innerhalb des
Verteilgebietes des anderen Fahrzeuges liegen ausgetauscht werden. Entsprechende Techniken
entwickelt beispielsweise DHL in ihrem Innovation Center [3].
Berücksichtigt man weiterhin, dass es unwirtschaftlich ist, Wechselboxen die nur teilweise gefüllt
sind mit auf den Hauptlauf zu nehmen, ist es denkbar, verschiedene Wechselbehälter zusammen zu
fassen. Auf Basis der chaotischen Lagerhaltung werden die Ladehilfsmittel innerhalb der Wechselbox
(meist Rolltrollies) nacheinander gefüllt. Leere Trollies können dann aus einem nur teilweise gefüllten
Wechselbehälter entfernt und durch gefüllte ersetzt werden. Dies ist problemlos möglich, da das Ziel
jeder Wechselbox das zentrale Logistikcenter ist.
‐ 14 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Die folgende Abbildung zeigt beispielhaft ein Miniverteilzentrum (VR‐Simulation).
Abb. 6: Miniverteilzentrum (VR‐Simulation)
Das erweiterte Distributionskonzept wird im Folgenden schematisch dargestellt.
Beschaffungsnetz Distributionsnetz
V1
V2
V3
V4
Vn
T1
Rendevouz
T2
MVZ1
Taxi Transport
Hauptlauf Hauptlauf
LC
Taxi Transport
Abb. 7: erweitertes, depotloses Distributionskonzept
‐ 15 ‐
MVZ2
Rendevouz
T1
T2
E1
E2
E3
E4
En

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.1.4 Konzeption einer Implementierungsstrategie
Zur Umsetzungen des depotlosen Distributionssystems werden zunächst unterschiedliche
Betreibermodelle diskutiert und anschließend ein integriertes Konzept für logistische Prozesse aus
Nutzersicht definiert, das logistische, technische, funktechnische sowie IT‐technische Aspekte des
Umgangs mit mobilen IT‐technischen Einheiten an logistischen Objekten im Rahmen der Logistikkette
behandelt.
3.1.4.1 Betreibermodelle
Neben der Konzeption eines Distributionskonzeptes wurden verschiedene Betreibermodelle für
Anwender dieses Distributions‐Konzeptes untersucht.
Die Delegation von Leistungsinhalten vom Auftraggeber, der privater oder öffentlicher Natur sein
kann, zum Projekterrichter stellt die Ausgangsbasis für die Gestaltung eines Betreibermodells dar.
Der Projekterrichter kann, je nach Konstellation, die Finanzierung, Bereitstellung und/oder den
Betrieb des Investitionsobjektes durch unabhängige externe Unternehmen erbringen lassen.
Bei der Betrachtung der unterschiedlichen Betreibervarianten muss vor allem auch die Frage geklärt
werden, wer das System besitzt, dementsprechend die entstehenden Kosten übernimmt und folglich
die Verantwortung für das System trägt. Es muss analysiert werden, wer ein erhebliches Interesse
daran haben könnte, ein solches System zu betreiben.
Die Vielzahl existierender Möglichkeiten hinsichtlich potenzieller Betreibermodelle, rechtlicher
Strukturen, Finanzierungs‐ und Angebotsmöglichkeiten zeigen auf, dass allgemeine Aussagen
hinsichtlich der Eignung bestimmter Formen in den einzelnen Bereichen nicht möglich sind. Zu stark
sind die Entscheidungen für oder gegen bestimmte Alternativen von den späteren Betreibern eines
Miniverteilzentrums sowie den Kunden abhängig. Wird das Konzept künftig von einzelnen
Unternehmen praktisch umgesetzt werden, müssen die aufgezeigten Varianten sorgfältig analysiert
und bewertet werden, um die optimale Entscheidung zu treffen.
Im Zusammenhang mit der Darstellung der Struktur des Betreibermodells wird deutlich, dass an
einem solchen Prozess eine Vielzahl an Gruppen und Institutionen beteiligt sind (Abb. 8).
Hersteller
(WB / KfZ)
Kaufvertrag
Kaufvertrag
(Container-)
Leasinggesellschaft
Fuhrparkunternehmen
Logistikdienstleister
(Kontraktlogistiker)
Leasingvertrag
Architektur des
Betreibermodells
„Vermieter“ /
„Betreiber“
z.B.:
• LDL
• privater Investor
• Flächen / Gebäude
•Personal
• Umschlagstechnik
• IT-Plattform
Bereitstellung weiterer
Systemkomponenten
Abb. 8: Struktur eines Betreibermodells für ein Miniverteilzentrum für Wechselbehälter
‐ 16 ‐
Nutzungsvertrag
Mietvertrag
Nutzer / Mieter
z.B. Industrie, Handel, Handwerk, etc.
Nutzer
(nutzt nur das
Mini-VZ für
Umschlag)
• Nutzungsvertrag
Mieter
(mietet Systemkomponenten
und
nutzt Mini-VZ)
• Miet- und
Instandhaltungsvertrag,
oder
• Miet- und
Service-Vertrag,
plus
• Nutzungsvertrag
optional:
Bezug weiterer Dienstleistungen

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Eine Möglichkeit der Organisation des Zustellverkehres ist der Betrieb eines Franchising‐Netzwerks.
Der Franchisegeber leistet dabei unterstützende, organisatorische Arbeit. Er kümmert sich um
Werbung, technische Ausstattung, Kundenakquise und stellt die Nutzungsrechte zur Verfügung. Der
Franchisenehmer ist selbstständiger Unternehmer und nutzt das Know‐How des Franchisegebers.
Auf diese Weise wird das unternehmerische Risiko für beide Seiten minimiert. Der Franchisegeber
kann einfacher und mit erheblich geringerem zusätzlichen Verwaltungs‐ und Kostenaufwand
expandieren, während der Franchisenehmer vom Wissen und den Geschäftskontakten profitiert und
schnell in einen neuen Markt eintreten kann.
Ein alternatives Betreibermodell fokussiert auf den Aufbau eines Filialnetzwerkes. Das Unternehmen
betreibt dabei die Miniverteilzentren selbst und beschäftigt die Zustellfahrer als Arbeitnehmer. Die
anfänglichen Investitionskosten, die Betriebskosten und der Organisationsaufwand bei diesem
Modell sind höher. Dem gegenüber sind die zu erwartenden Gewinne jedoch größer als bei der
Franchising‐Methode, da keine Partnerunternehmen einen Teil der Gewinne abschöpfen.
Für einen schnellen Markteintritt empfiehlt sich eine Mischform aus Franchising und Filialbetrieb. Die
Wechselboxen werden dabei an bereits bestehende Fuhrunternehmen vermietet. Diese dürfen das
Konzept und die technische Ausstattung des Logistik‐Centers nutzen. Sie erhalten ihre Aufträge vom
Systembetreiber und rechnen diese direkt bei ihm ab. Im Gegenzug betreiben sie das
Miniverteilzentrum in ihrer Region und halten die Umschlagstechnik bereit. Auf diese Weise
erschließt sich den Unternehmen ein völlig neuer Markt ohne hohe Investitionskosten. Der
Systembetreiber unterhält das Logistik‐Center und organisiert die Auftragsabwicklung.
3.1.4.2 Logistische Prozesse
Die logistischen Prozesse beim depotlosen Distributionsverfahren lassen sich in zwei Gruppen
aufteilen. Zum einen werden die Prozesse im zentralen Logistik‐Center bis zur Abgabe der
Wechselbehälter an ein Miniverteilzentrum betrachtet, zum anderen die Prozesse, welche innerhalb
des Miniverteilzentrums bis zum Empfänger ablaufen.
Prozesse im Logistik‐Center
Im Logistik‐Center werden die Wechselbehälter be‐ und entladen. Ein LKW bringt die Boxen aus den
Miniverteilzentren zum Logistic‐Center. Dort werden sie auf die Hallenfördertechnik umgeschlagen
und zu Kommissionierpunkten gebracht. Die Sendungen werden händisch oder automatisiert
entnommen und in einen Förderkreislauf eingespeist. Da die Zielregionen der Sendungen bereits
durch die Erfassung der Sendungsdaten beim Absender und Übertragung in das Rechenzentrum
bekannt sind, erfolgt eine sofortige Sortierung auf Staustrecken vor den entsprechenden,
abgehenden Wechselbehältern. Anschließend werden die Sendungen in die Wechselbehälter nach
dem LIFO (Last‐In‐Fist‐Out) Prinzip verladen.
Abb. 9: Prozesse im Logistik‐Center
Die Zielregion‐reinen Wechselbehälter werden zum Warenausgang transportiert und auf die
abgehenden LKW verladen. Diese transportieren die Behälter zu den Miniverteilzentren.
‐ 17 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Die Aufgabe der Steuerung des Förderkreislaufs ist eindeutig und gut beherrschbar. Die Anlage kann
jederzeit aus jedem Zustand wieder angefahren werden, ohne dass Qualitätseinbußen oder
Mehraufwand zu erwarten sind. Im Rechenzentrum sind für jedes Paket und für jede Tour alle Daten
gespeichert und abrufbar. Selbst der Ort im Regal der Wechselbox ist bereits vorher bei der
Tourenberechnung ermittelt und die Beladung simuliert worden.
Prozesse im Miniverteilzentrum
Im Miniverteilzentrum werden die Wechselboxen vom LKW auf Kleintransporter umgesetzt. Ohne
Öffnen und erneutes Sortieren der Sendungen werden die Boxen sofort zu den Empfängern
ausgerollt. Sollten nicht ausreichend Verteilfahrzeuge vorhanden sein, werden die Boxen auf
Abrollportalen zwischen gelagert, bis ein Fahrzeug eintrifft und die Box aufnimmt.
Abb. 10: Prozesse im Miniverteilzentrum
Am Ende der Tour wird der Wechselbehälter mit den entlang der Tour gesammelten Sendungen auf
den LKW verladen und zurück in das Logistik‐Center gefahren.
3.1.4.3 Technische Aspekte
Die dem innovativen Logistikkonzept zugrunde liegende Technologie besteht aus den folgenden
Komponenten:
� Software für einen Logistikdienstleister auf Basis einer dynamischen Tourenoptimierung
� Zentrales Rechenzentrum für die dynamische Tourenoptimierung, die Netzwerke für das
Logistik‐Center und die Netzwerke für die Miniverteilzentren einschließlich der Abwicklung
von Kundenbindungs‐ und Beziehungsdaten (CRM), Abrechnungsfunktionen für die
Vermittlung von Kunden und / oder Paketmengen (Rechnungswesensystem) und Funktionen
zur Führung der Betriebe (Enterprise Resource Planning (ERP)).
� Einem Logistik‐Center für die Sortierung der Sendungen einschließlich dem Verladen in
Boxen. Jedes Paket kann immer einzeln identifiziert werden und ermöglicht robuste
Sortiersysteme.
� Die Identifikation beim Sortieren über UHF RFID — Technik ermöglicht die volle Ausnutzung
der Geschwindigkeiten der technischen Förderanlagen; das Scannen von Paketen ist nicht
mehr ein zeitlicher Flaschenhals.
� Wechselboxen zum Transport von Sendungen, bestückt mit Geräten zur Erfassung von
Sendungen (PC mit angeschlossenen Lesegeräten und Sensoren für Gewicht, ID und
ermittelte Abmessung des übernommenen Pakets)
� Miniverteilzentren (MVZ) für das Umsetzen der Boxen von LKW auf Transporter und zurück.
Dispatchbetrieb der Auslieferung und Abholung von Sendungen mit Verteilfahrzeugen.
Download von Abholadressen in die Stoppliste des Verteilfahrzeuges, das über ein
Navigationsystem geführt wird.
� Fahrzeuge für den Transport von mehreren Boxen auf Fleets im Streckentransport vom
Logistik‐Center zu den Miniverteilzentren und zurück.
‐ 18 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
� Fahrzeuge (Van) zur Verteilung und Abholung von Sendungen und Transport einer Box,
schnelles Umsetzten der Box vom Verteilfahrzeug auf den LKW und zurück.
� Umsetzgeräte und andere Umschlagtechnik (z.B. Gabelstapler) zum Manipulieren der Boxen
im MVZ und ggF. bei den Empfängern großer Paketmengen
� Mobile Datenerfassungsgeräte für die Dialoge mit den Empfängern und Versendern von
Sendungen, Lesegeräte für Transponder und mobile Datenübertragung via PC in der Box für
die Sendungsverfolgung.
� Navigationsgeräte in den Verteilfahrzeugen mit Interface zu Stopplisten, Berechnung der
Straßenroute und Führung des Fahrers von Stopp zu Stopp mit für den Paketdienst
angepassten Routenberechnungssystemen (z.B. möglichst aneinandergereihtes abbiegen
nach Rechts in Innenstädten bei Rechtsverkehr)
� UHF‐Transponderetiketten für Sendungen, die in Entfernung bis zu 5 m gelesen werden.
Dabei wird auch die Überwachung der in der Box transportierten Pakete mit Bezug zur den
Geokoordinaten gewährleistet.
Technologie im Logistik‐Center (LC)
Im Paketdienst mit depotlosem Distributionssystems ist das einzige vorhandene Logistik‐Center
modular aufgebaut. In jedem Modul eines LC werden die Pakete sortiert und pro Tour zusammen‐
gestellt. Die Module können einzeln bedient werden und die Sortierleistung kann variiert werden.
Der Ausbau des LC folgt dem tatsächlichen Marktanteil des Paketdienstes. Das Berechnen der
Stopppunkte für die Tour erfolgt in einem Netzwerk mit Hochsicherheitsrechenzentrum, so dass
lokale Einflüsse auf die IT ausgeschaltet werden können. Im Netzwerk sind neben dem Logistik‐
Center die Miniverteilzentren, das Call‐Center und die Zentrale sowie die mobilen Datenerfassungs‐
geräte integriert.
Ausschließlich im LC werden die Pakete sortiert. Das erhöht die Qualität und Sicherheit des
Paketdienstes bei geringen Kosten wesentlich. Im LC werden die Pakete mit Transponderetiketten
entgegen genommen und entsprechend der dynamisch berechneten Tour so sortiert, dass das
Stauen in den Boxen zeitgleich mit dem Sortieren möglich ist.
Die Sortierung ist einfach und sehr robust. Jedes Paket hat seine Identitätsnummer (ID) und in der
Software ist jeder ID eine Senke im Verteilprozess zugeordnet, d.h. die Verteilung kann immer sofort
und endgültig erfolgen. Das Paket wird direkt zur Staustrecke vor der zu ladenden Box transportiert.
Die Mitarbeiter, die die Boxen beladen (ca. 3 Mitarbeiter für 16 Boxen), lesen an einer Großanzeige
den Platz im Regal ab, an dem das Paket gemäß der ermittelten Stoppliste zur Rundfahrt zu stauen
ist. Das aufgenommene Paket wird dabei über den Transponder auch ohne Sichtkontakt zum Etikett
gelesen. Die Pakete für die Gangbeladung der Box werden in Gitterrollwagen zwischengelagert und
am Ende des Packvorganges in den Gang der Box gestellt. So wird die LIFO‐ Folge beim Packen
gesichert, ohne dass eine flächenraubende Pufferung oder mehrstufige Sortierung erforderlich ist.
Die Umsetzung von jeweils 4 Boxen, die auf einem Fleet festgeschraubt sind, auf LKW oder Bahn
werden von einer Containerbrücke vorgenommen. Für die Wartung der Fördertechnik und der
‐ 19 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Steuerungsanlagen ist hoch qualifiziertes Personal notwendig, das die Qualität der
Produktionsprozesse sicherstellt.
Technologie im Miniverteilzentrum (MVZ)
Ein Miniverteilzentrum ist ein Umschlagplatz für Boxen. Diese werden vom zuständigen HUB auf
Fleets transportiert (4 Boxen pro Fleet) und per LKW transportiert. Diese Boxen sind fertig zum
Ausrollen der Tour mit Paketen gefüllt. Die Fleets werden im Miniverteilzentrum abgestellt. Mittels
Umsetzgeräten oder Gabelstaplern wird dann jede Box auf ein Verteilfahrzeug (Van) gesetzt. Nun
übernimmt die Fahrerin / der Fahrer das Verteilfahrzeug. Im Miniverteilzentrum werden die Daten
zur Box (Tour) aus Gründen der Sicherheit nochmals gespeichert. In den PC der Box sind sie bereits
im Logistik‐Center geladen worden. Mit Start des Navigationssystems im Verteilfahrzeug lädt das
System aus dem PC der Box die Stoppliste in das Navigationssystem. Hier kontrolliert der Fahrer mit
dem übernommenen Ausrollauftrag, ob er die richtige Box und die passenden Daten hat. Er beginnt
nun die Ausrolltour und verlässt das MVZ in Richtung erster Stopp. Die Route wird vom
Navigationssystem im Verteilfahrzeug geführt.
Im Miniverteilzentrum werden alle Arbeiten im Dispatchmode zur Koordination von Ausrollen und
Abholen von Paketen vorgenommen. Der Dispatcher hat die Möglichkeit online nach Abfahrt des
Verteilfahrzeuges eingegangene Abholungen in die Touren zu integrieren. Die Änderung zur
Stoppliste kann er zum PC der Box und zum Navigationssystem des fahrenden Verteilfahrzeuges
laden. Das passiert mit analogen Methoden, wie sie für die Staumeldungen und Sperren von Straßen
und Abfahrten für die Navigationssysteme bereits verwendet werden, so dass der Fahrer auch
entsprechend online informiert wird, ohne ggf. missverständliche Telefonate führen zu müssen.
Im Miniverteilzentrum stehen alle Informationen zur Sendungsverfolgung in der Fläche zur
Verfügung. Das Miniverteilzentrum koordiniert den Fahrereinsatz und den Fahrzeugeinsatz. Es fahren
nur so viele Fahrzeuge pro Tag, wie sie für das Ausrollen der Touren benötigt werden. Jede
Wechselbox ist maximal beladen.
Sind Fahrer nicht zum Ausrollen im Einsatz, können sie auch für Abholungen, für Call‐Center‐
Aufgaben im MVZ und im Vertrieb eingesetzt werden.
Im Miniverteilzentrum erfolgt kein Umschlag von Paketen, sondern ausschließlich der Umschlag von
geschlossenen Boxen. In der Nacht befinden sich keine Boxen, weder leere noch mit Paketen gefüllte
Boxen (Retouren oder sehr spät abgeholte Pakete) im Miniverteilzentrum. Eine Ausnahme können
Leerboxen für Großkunden sein, die in wenigen, speziell gesicherten Miniverteilzentren, in der Nähe
von Großkunden doch zu lagern sind.
Technologie der Verteilfahrzeug (VAN)
Bei bekannten Kraftfahrzeugen für den Transport von Wechselboxen, sind bisher Großcontainer‐
transportsysteme zum Weitertransport auf der Schiene und auch auf der Straße vorgesehen. Diese
bekannten Großcontainertransportsysteme, welche bisher als komplexe Transporteinheiten
eingesetzt wurden, unterliegen aufgrund des Wandels der Strukturen im Güterverkehr zugunsten
von Kleingut und Teilladungen, technischen und technologischen Veränderungen. Die
hauptsächlichen Nachteile dieser bekannten Lösung bestehen darin, dass mit den bekannten
‐ 20 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Großcontainertransportsystemen den augenblicklichen Anforderungen an Transport‐ und
Verteilersysteme mit kleineren Transporteinheiten nicht Rechnung getragen werden kann, da diese
kleinen Transporteinheiten nicht flexibel als Einzelladung transportiert werden können. Mit
begrenztem Aufwand wurde eine flexibel einsetzbare Lösung zum Transport einer Wechselbox
geschaffen, so dass vielfältige logistische Anforderungen, beispielsweise im Bereich der Haus‐zu‐
Haus‐Beförderung, dem Paketdienst und der gleichen erfüllbar sind. Dabei ist mittels eines
Verbundfahrgestells einerseits eine maximale Ausnutzung des Transportvolumens möglich und mit
den vorteilhaft geringen Abmessungen des Kleintransporters als Basisfahrzeug andererseits eine
kundenspezifische Flexibilität erreicht, die auch an schwer zugänglichen Zielpunkten, beispielsweise
in Lagerhallen, an Montagebändern etc., ohne zusätzliches Hilfspersonal einen schnellen
Boxenwechsel, bzw. die Entnahme von Ladegütern aus der Wechselbox ohne zusätzliche
Laderampen oder sonstige Hilfsmittel, ermöglicht.
Das Verteilfahrzeug übernimmt im MVZ eine Box und fährt geführt durch ein Navigationssystem die
Tour sowohl für das Ausrollen als auch für das Abholen der Sendungen. Die erforderliche Stoppliste
bekommt der Fahrer auf das Navigationssystem im Fahrzeug geladen. Diese Liste wird dem
Navigationssystem als Zielliste übergeben. Das Navigationssystem berücksichtigt aktuelle Meldungen
und führt den Fahrer von Stopp zu Stopp. Der Fahrer hat das mit Start des Fahrzeugs online
verbundene mobile Datenerfassungsgerät zur Verfügung, mit dem die Quittungen beim Ausrollen
und Abholungen erstellt werden. Dieses Gerät kann auch die Richtigkeit einer Zustelladresse online
mittels des PCs in der Box prüfen, so dass nur Pakete übernommen werden, die auch eine gültige
Adresse besitzen.
Technologie der Wechselboxen
Die Wechselbox ist der mobile Aufbau auf einem Verteilfahrzeug. Sie enthält die Pakete der
zugehörigen Stoppliste in Regalen oder in rollbaren Gitterboxen im Gang der Box. Die Pakete sind so
gestaut, dass der Fahrer nur minimale Zuordnungen der Pakete zur Sendung (zum Stopp) vornehmen
muss. In der Regel werden maximal sechs Pakete in einem virtuellen „Regalfach" befördert.
Die Box verfügt über Empfänger zur Identifikation der Pakete, die eingelagert oder entnommen
werden. Des Weiteren sind in der Wechselbox Sensoren zur Ermittlung der Paketabmaße (mittels
Kamera und tiefensensorischen Erfassungssystem) und des Paketgewichtes integriert.
Der Fahrer hat auf dem Navigationssystem, dem Bordrechner in der Box und auf einer Stoppliste, die
er im MVZ übernommen hat, sowohl Paket, Identnummer des Transponders als auch die virtuelle
„Fachnummer" der Regale. Die Box wird vom Fahrer betreten, um die Sendung zum Stopp zu
entnehmen. Die Entnahme wird vom Empfänger des Transponderetiketts erkannt und registriert. Bei
der Entnahme wird die Geo‐Position (mittels GPS‐ oder Galileo‐Signal) der Box ebenfalls notiert.
Darüber hinaus verfügt der PC noch eine mobile Verbindung zum Navigationssystem im Fahrzeug
(bswp. Bluetooth, ZigBee).
Der in die Box vandalensicher eingebaute PC (Abb. 11) dient der Verarbeitung aller Interfaces und
Speicherung von aktuellen Prüfdaten (Adressen, Geokoordinaten, gefahrene Wege, nachgeladene
Stopps etc.). Er hat einen Touchscreen zur Führung des Dialogs mit dem Fahrer (Störungen,
‐ 21 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Auskünfte, wichtige Nachrichten). Alle Daten können von der Box mobil an die Zentrale übergeben
werden (z.B. SMS im Punkt zu Punkt‐Verkehr, GPRS oder UMTS).
Abb. 11: vandalensicher eingebauter Industrie PC mit Sensornetzwerk und Kommunikations‐
interface
3.1.4.4 Funk‐ und IT‐technische Aspekte
Für die Label der Pakete wird ein UHF — RFID Inlay verwendet, das auf die Belange des Paketdienstes
ausgerichtet ist. Dieses Inlay wird in Etiketten verwendet, die die Sendungen vom "Pick Up" bis zum
Eigentumsübergang bei der Auslieferung der Sendung an den Kunden begleiten. Die Funktionalitäten
der Transponder werden beim Päckchen, der Warensendung und beim Paket als Read & Write
ausgelegt. Der volle Service ist bereits bei der Nutzung der Lesefunktion gewährleistet. Jeder
Transponder besitzt eine eindeutige Identifikation. Somit ist jedes Etikett ein Unikat. Über die
Zuordnung der Transponder‐ID zu den vollständigen und richtigen Daten der Sendung (Absender,
Empfänger, Adressdaten, Erfassungsdatum, Angaben zum Inhalt und zur Art der Sendung, die
entweder online dem Paketdienst bereitgestellt worden sind oder beim Pick Up mittels mobilen
Datenerfassungsgerät erfasst werden) wird die moderne Logistik des Paketdienstes gesteuert.
Mit der Auslegung als Read & Write können Mehrwerte aktiviert werden, die den Servicegrad des
Paketdienstes weiter ausbauen. Mit dem Einsatz des Transponders sind alle Informationen von der
Übernahme der Sendung (Pick Up) bis zur Auslieferung der Sendung (Delivery) mit der Sendung
verbunden. Es ist eine lückenlose Verfolgung der Sendungen erstmals möglich. Mit einem Leser in
der Box selbst, der wiederum mit einem Datenübertragungsmodul ausgestattet ist, kann die
Überwachung der Pakete lückenlos mit der Genauigkeit des eingesetzten Positionierungssytems (GPS
oder Galileo) erfolgen. Dies ist die maximal erreichbare Qualität der Steuerung und Überwachung der
Logistikaufgabe. Die UHF —Frequenz ermöglicht das sichere und schnelle Lesen der Transponder‐
Etiketten auch über größere Abstände (bis zu 5 m). In allen Sortiervorgängen im Logistik‐Center wird
‐ 22 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
die Entscheidung über die weitere Verteilung des Paketes mittels Identifikation des
Transponderetiketts und den zugehörigen Daten getroffen.
Die Transponder werden ebenso für die Überwachung der Box und die Verfolgung der Sendungen
eingesetzt. Die Lesegeschwindigkeit von bis zu 100 Lesungen pro Sekunde und das Lesen ohne
Sichtkontakt zum Etikett verändern die Sortier‐ und Transportprozesse im Logistik‐Center wesentlich.
Es wird möglich, die Sortieranlagen entsprechend ihrem technischen Konzept mit der maximal
möglichen Geschwindigkeit arbeiten zu lassen. Bisher hat das Identifizieren der Pakete mittels
Barcodeleseeinrichtungen die Leistung moderner Sortieranlagen begrenzt. Eine solche Grenze ist mit
Einsatz der UHF‐Transponder nicht mehr wirksam.
Da mit dem Transponder‐Etikett jede Sendung eindeutig identifiziert ist, kann die dynamische
Tourenoptimierung für jede Sendung den Ablageort im Verteilfahrzeug (der Box auf dem
Verteilfahrzeug) bestimmen. Es ist somit möglich, das Verteilfahrzeug entsprechend der am
Ausliefertag notwendigen Rundfahrt im Verteilgebiet automatisiert zu packen. Die Stoppliste für das
Ausrollen der Sendungen und die Packinformation (last in first out (LIFO)) stimmen überein. Damit ist
die wesentliche Voraussetzung geschaffen, dass das Fahrzeug mit einer Stoppliste ausgerüstet wird,
nach der ein Navigationssystem im Fahrzeug die Fahrt von Stopp zu Stopp übernimmt.
Der Transponder ist in einem bedruckbaren Etikett so integriert, dass die notwendige Sicherheit des
Transponders gegen Beschädigung gegeben ist.
‐ 23 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.2 Evaluation der Distributionstechnologien und Ableitung von
Handlungsfeldern
3.2.1 Bestandsaufnahme des Status Quo der zutreffenden Logistikprozesse und
der zugehörigen technischen Einrichtungen
Auf die Umschlagsprozesse der unterschiedlichen Distributionsverfahren wurde bereits in Absatz 3.1
eingegangen. An dieser Stelle folgt eine Auflistung der technischen Einrichtungen. Es werden
bestehende Systeme und Neuentwicklungen vorgestellt.
3.2.1.1 Beschreibung von Ladungsträgern
1.) ISO Container
Weltweit einheitlicher Standard für internationalen und nationalen Warenaustausch.
Abmessungen
Abb. 12: ISO Containerstapel
� Länge: 6,058 m (20 Fuß); 9,144 m (30 Fuß); 12,192 m (40 Fuß); 13,716 m (45 Fuß)
� Sondergrößen: 1,968 m (6,66 Fuß) 3 entsprechen 20 Fuß Container
� Breite: 2,438 m (8 Fuß)
� Höhe: 2,438 m(8 Fuß), 2,591 m (8 Fuß 6 Zoll, (8,5 Fuß)), HC 2,896 m (9 Fuß 6 Zoll, (9,5 Fuß))
� Gesamtmasse: 24.000 kg für 20 Fuß; 30.480 kg für 40/45 Fuß Container
� Weitere Längenmaße möglich, um bessere Raumnutzung besonders im Landtransport zu
gewährleisten.
� Zwischen 2 Containerstapeln 3 Zoll (76 mm) Abstand, sog. ISO‐Fuge
� 20 Fuß * 2 =2 Container + ISO Fuge = 40 Fuß
6,058 m* 2 = 12.116 + 76 = 12,192 m
‐ 24 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
2.) Wechselbrücken
Abmessungen
� Länge: EN 284 ‐ Längen 7150 mm (selten), 7450 mm (normal), 7820 mm (jumbo); (7450 mm
als stapelbare Ausführung in Normung); (13.620 mm nur Krone) und 13.670 mm mit
tunnelförmiger Aussparung vorne an der Unterseite, die die Versteifungsstreben des
Sattelaufliegers über seiner Kupplung aufnimmt
� Höhe: 2,700 m (innen 2,500 m) normal auch möglich: bis 3,200 m
� Verriegelung: Abstand 5,853 m wie ISO‐Container
� Abstellhöhe: 1,120 m bis 1,320 m
3.) ULDs
Abb. 13: Wechselbrücke
� Container für Flugverkehr, speziell an Flugzeugrümpfe angepasst (modellabhängig)
� Zur Bewegung auf Caster‐Decks besitzt dieser Container einen geschlossenen Boden
Abb. 14: ULDs zur Verwendung im Flugverkehr
‐ 25 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
4.) Abrollbehälter
Können auch als Aufnahme für ISO Container ausgeführt werden, oder als blanker Rahmen.
Abmessungen
� Länge: 3,0 m bis 7,0 m
� Breite bis 2,55 m
5.) Paletten
Abb. 15: Abrollbehälter als Plattform zur Lastaufnahme
Paletten dienen als tragendes Transportmittel beim nationalen und internationalen Warentransport
von Stückgütern. Es werden unzählige unterschiedliche Bauformen unterschieden. Allen gemeinsam
ist der Transport mittels Gabelstapler oder Gabelhubwagen.
Abb. 16: unterschiedliche Bauformen von Paletten
‐ 26 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.2.2 Entwicklung von Wechselbehältern für 3.5t Kleintransporter
Der Wechselbehälter für 3.5t Transporter vereint die Eigenschaften der Ladungsträger Container,
Wechselbrücke, Palette und Flugzeugcontainer (ULD).
Abb. 17: Kombination der Umschlagstechnologie der drei Verkehrsträger für See‐, Land‐ und
Luftfracht
Es befinden sich aktuell 3 Wechselbehälter von RKB Döbeln im Forschungseinsatz:
o WB1: Stirnseite ist aufklappbar � Behälter kann ausgekippt werden
o WB2: mit in den WB ‐ Boden integrierter Palettenfördertechnik
o WB3: ausgestattet mit RFID und Ortungssystemen � intelligenter WB
Ausführung der Wechselboxen
� stabiler Stahl ‐ Unterbau mit Gabeltaschen
� Wandaufbau aus Sandwichelementen GFK/PUR
� im Boden sind Radhäuser, um einen möglichst tiefen Einstieg zu gewährleisten,
Nachteil: schmaler Zwischengang � ungünstig für Palettentransport und Gitterrollwagen,
zukünftige Wechselbehälter werden daher ohne Radkästen ausgeführt und auf einem
Tiefrahmen‐Chassis montiert
� Umschlag durch:
o Gabelstapler,
o Abrollen auf Rollenbahnen und Caster ‐ Decks,
o Heben mit Kranen oder Absetzfahrzeugen.
‐ 27 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abmessungen der Wechselbehälter
Für einen intermodalen Verkehr mit Wechselbehältern müssen die Abmessungen und
Umschlagkonzepte vereinheitlicht werden. Eine entsprechende DIN‐Spec befindet sich in
Vorbereitung.
Die Straßenverkehrs‐Zulassungs‐Ordnung (StVZO) gibt zahlreiche Beschränkungen bezüglich der
maximalen Abmessungen von Fahrzeugen vor. So ist die maximale Breite auf 2,55 m (bei
Kühlfahrzeugen 2,60 m) begrenzt. Die Gesamtlänge von Sattelzügen darf 15,5 m nicht überschreiten.
Für Gliederzüge gilt eine Gesamtlänge von 18,75 m, wobei jedoch nur 15,65 m Gesamtladefläche für
Zugfahrzeug und Anhänger erlaubt werden [4]. Auf dem europäischen Markt haben sich daher im
Straßengüterverkehr zwei Behältergrößen durchgesetzt [5], [6]:
– Sattelzüge mit A‐Behältern (13,67 m),
– Gliederzüge mit C‐Behältern (7,82 m).
Um eine optimale Ausnutzung des mit diesen Behältergrößen möglichen Transportvolumens zu
erreichen, werden die Wechselboxen quer zur Fahrtrichtung auf dem LKW angeordnet. Daraus ergibt
sich eine maximale Länge der Boxen von 2,55 m.
Die Breite der Boxen von 1,94 m ergibt sich aus der maximalen Aufliegerlänge von 13,67 m und der
Teilung von sieben Boxen pro Sattelzug bzw. 4 Boxen pro C‐Behälter bei den bekannten
Wechselbrücken‐Fahrzeugen.
Um das gewünschte Behältervolumen von 10 m³ zu erreichen, muss die Höhe des Wechselbehälters
unter Beachtung der einzuhaltenden Durchfahrtshöhen mindestens zwei Meter betragen. Diese
Höhe ist auch in Bezug auf den Transport mit Kleintransportern und Anhängern noch praktikabel.
Abb. gibt einen Überblick über die Stellmaße von Wechselboxen, bezogen auf die beiden etablierten
Behältergrößen.
Abb. 18: Abmessungen von Wechselbehältern im Vergleich mit etablierten Behältergrößen
‐ 28 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Zusammenfassend ergeben sich folgende Abmessungen für die Wechselbehälter:
Außen
� Höhe: 2400 mm
� Breite: 1940 mm
� Länge: 2550 mm
Innen
� Grundfläche: 1870 mm x 2470 mm
� Höhe: 2240 mm
� Tür (Lichtraum): 2100 mm x 920 mm
max. Stückgutmaß:
� Modelvariante Modenraum: 900 mm x 2050 mm
� Modelvariante Kettenförderer: 820 mm x 1400 mm
Radkasten: 890 mm x 290 mm x 170 mm
� Abstand zur Vorderwand: 1120 mm
� Abstand zur Tür: 460 mm
Zurrpunkte
� Abstand zur Vorderwand:200 mm, 760 mm, 2290 mm
� Abstand zur Seitenwand: 120 mm
Unterbau
� Grundfläche: 1950 mm x 2550 mm x 100 mm
� Gabeltaschen (geschlossen): 260 mm x 90 mm (durchgehend)
� Abstand (Mitte): 1050 mm
Abb. 19: Wechselbehälterfahrzeug, aktuelles Modell auf Basis VW T5
‐ 29 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Tabelle 1: Flächennutzungsgrad Wechselbehälter im Vergleich mit etablierten Behältergrößen
‐ 30 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.2.3 Anforderungen aus dem internationalen Marktgeschehen
3.2.3.1 Anforderungen zur Lebensmittelsicherheit
In der EU‐Verordnung (EG) Nr. 178/2002 wird die Pflicht für eine durchgehende Rückverfolgbarkeit
von Lebensmitteln festgelegt. Gefordert ist für jeden Teilnehmer der Warenkette die Dokumentation
nach dem Prinzip „one step up – one step down“. Der praktische Nachweis der Erfüllung der
Sicherheitsanforderungen ist allerdings nur aufwendig zu führen, wenn die einzelnen Informationen
auf die verschiedenen Teilnehmer der Warenstromkette verteilt sind. Sollen Waren nicht nur
rückverfolgt, sondern auch zurückgerufen werden, ist eine stufenübergreifende, durchgehende
Rückverfolgbarkeit von Warenströmen mit Chargentrennung Voraussetzung für eine effiziente
Abwicklung, die dem Schutz des Verbrauchers ebenso wie dem des Rückrufers nachhaltig dienen
kann.
Aus diesem Grund sind intelligente, mit Sensorik und Telematik ausgestatte Wechselbehälter, die
entlang der gesamten Warenkette zwischen Erzeuger und Verbraucher ungeöffnet transportiert
werden können, ideal geeignet, diese Pflichten zu erfüllen.
3.2.3.2 Rollout Frischelogistik ‐ Dienstleister
Während der gesamten Projektlaufzeit wurde ein intensiver Austausch mit zukünftigen Anwendern
der Wechselbox‐Logistik geführt. Es hat sich gezeigt, dass neben einer hohen Robustheit des
Gesamtsystems auch Umweltaspekte, bspw. die Reduzierung von Lärm‐ und Schadstoffemissionen,
eine große Rolle spielen. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden verschiedene, kühlbare
Wechselbehälter hergestellt und evaluiert (Abb. Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden
werden.).
Abb. 20: kühlbare Wechselbehälter verschiedener Bauformen
3.2.3.3 Belieferung einer Schnellrestaurantkette
Im Rahmen eines Workshops zum Thema „Kühl‐ und regionale Logistik“ wurden Expertengespräche
mit Vertretern großer Kühllogistikdienstleister geführt. Ein Problem bei der aktuellen Form der
Belieferung, beispielsweise von Schnellrestaurants in Innenstadtlagen, ist der geringe zur Verfügung
stehende Verkehrsraum. Hinzu kommt ein immer breiter werdendes Sortiment welches zu
steigenden Lieferfrequenzen führt. Es ist praktisch unmöglich mit LKW Gliederzügen die geforderte
Liefertreue unter Beachtung der Restriktionen (Einfahrverbot, zeitliche Begrenzung der Lieferzonen
etc.) wirtschaftlich einzuhalten. Daher besteht großes Potential durch die Verlagerung des Transports
vom LKW auf Kleintransporter die Kosten zu senken und gleichzeitig die Lieferqualität zu verbessern.
‐ 31 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.2.4 Möglichkeiten einer Veränderung
3.2.4.1 City‐Logistik
Bestehende Lieferverkehre in Innenstädten können durch die Einführung kleinvolumiger
Ladungsträger auf Wechselbehälter‐Basis hinsichtlich ökonomischer und ökologischer Aspekte
verändert werden. Durch eine intelligente Ausnutzung des Verkehrsraumes – bspw. durch das
Ersetzen schwerer LKW die nur teilweise mit Ladung gefüllt sind durch kleinere Fahrzeuge die bis zur
Kapazitätsgrenze beladen sind – können die Einflüsse des Lieferverkehrs auf die Lebensqualität in
Innenstadtbereichen verbessert werden. Die Anzahl schwerer LKW und damit der Ausstoß
gesundheits‐ und umweltschädlicher Schadstoffe werden reduziert.
Da die Kleintransporter mit der Führerscheinklasse B (bis 3,5t) gefahren werden können, ist der
kostenintensive Personaleinsatz von speziell ausgebildeten LKW‐Fahrern nicht nötig. Die Anschaffung
und der Unterhalt der Kleintransporter ist ebenfalls wesentlich günstiger als die für LKW anfallenden
Kosten.
Die Bestehende Infrastruktur muss lediglich um ein Miniverteilzentrum in der Peripherie einer Stadt
erweitert werden, um den Umschlag der Wechselbehälter vom LKW auf die Kleintransporter zu
ermöglichen. Die weitere Verteilung verläuft analog zu bestehenden Verteilverkehren.
Im Rahmen des Forschungsprojektes „OBJEKT“ wurden zwei Modelle zur Belieferung von
Innenstädten mit Wechselbox‐Fahrzeugen entwickelt. Diese lassen sich in sternförmige und
ringförmige Verkehre einteilen. Am Beispiel des Großraums Magdeburg und Umgebung werden
diese beiden Modelle hier erläutert. Es wird in Verbindung mit der geplanten Elektromobilität (vrgl.
Kapitel 3.2.4.2) von einer maximalen Reichweite von 120km je Fahrzeug ausgegangen.
Ausgangspunkt ist ein geplantes Miniverteilzentrum in Innenstadtnähe auf dem Gelände des
Projektpartners „Magdeburger Flitzer“. Als Empfänger wurden die regionalen Filialen der REWE
Gruppe (REWE Märkte, Penny Märkte) ausgewählt.
Sternförmige Lieferverkehre
Im Umkreis von Magdeburg lassen sich im 60 km Radius (Point‐of‐no‐Return bei einer
angenommenen Fahrzeugreichweite von 120km) die Städte Halberstadt, Schönebeck, Gommern,
Zerbst, Genthin, Burg, Wolmirstedt, Haldensleben, Helmstedt und Schönigen mit sternförmigen
Lieferverkehren erreichen. Durch die Autobahnnähe (A2 in Ost‐West Richtung, A14 in Nord‐Süd
Richtung) ist Magdeburg ein idealer Knotenpunkt zwischen Hauptlauf und Feinverteilung. Die
Wechselboxen werden aus dem zentralen Logistik‐Center per LKW angeliefert und auf die
Kleintransporter umgeschlagen. Die Kleintransporter fahren mit je einer Box, bei größeren
Liefermengen mit einem zusätzlichen Anhänger, in die nahegelegen Städte und transportieren die
Waren als Ganzladung in die Filialen. Bei den Märkten werden die gefüllten Boxen abgegeben und
die Leergut‐Wechselbehälter – beispielsweise gefüllt mit Einweg‐ und Mehrwegpfandflaschen –
aufgenommen. Anschließend erfolgt der Rücktransport in das Miniverteilzentrum in Magdeburg.
Dort wird der Leergut‐Wechselbehälter auf die bereitstehenden LKW‐Sattelzüge verladen und in das
zentrale Logistik‐Center zurück transportiert.
Für die Filiale ergibt sich daraus eine optimierte Ver‐ und Entsorgung. Aufgrund der geringen Kosten
beim Einsatz von Wechselbox‐Fahrzeugen gegenüber LKWs ist eine höhere Lieferfrequenz für den
‐ 32 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Markt möglich, so dass mehrmals tägliche frische Ware angeliefert werden kann. Dadurch steigt die
Produktqualität und Verfügbarkeit von Lebensmitteln.
Abb. 21: sternförmige Lieferverkehre am Beispiel Magdeburg und Umgebung
Im Rahmen einer Vorstudie wurden folgende Einwohnerzahlen für die Städte in der näheren
Umgebung von Magdeburg ermittelt (Stand 2010):
Tabelle 2: Einwohnerzahlen und Entfernung der Städte in der näheren Umgebung von Magdeburg
Stadt Einwohnerzahl Entfernung [km]
Wolmirstedt 12.001 12
Gommern 11.043 17
Burg 24.060 28
Haldensleben 18.882 30
Schönebeck 33.888 31
Zerbst/Anhalt 23.167 40
Helmstedt 23.937 50
Genthin 15.498 52
Schöningen 12.048 60
Halberstadt 42.605 60
‐ 33 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Ringförmige Lieferverkehre
Ringförmige Lieferverkehre bieten sich in Großstädten (Einwohnerzahl > 2 Mio) an, da hier die
einzelnen Filialen nah beieinander liegen und sich dadurch eine hohe Stoppdichte ergibt. Im
Gegensatz zum oben dargestellten Beispiel der sternförmigen Belieferung werden die
Wechselbehälter nicht als Ganzladung in den Filialen abgegeben, sonder nur als Teilladung auf
Ladungsträgern (z.B. Rollbehälter) umgeschlagen. Die folgende Abbildung zeigt eine Rundtour für das
Stadtgebiet Magdeburg, ausgehend vom geplanten MVZ „Magdeburger Flitzer“ zu den einzelnen
Filialen der REWE Gruppe. Es können auf einer Tour von 60 km Länge 11 Stopps realisiert werden.
Diese Tour kann mehrmals täglich wiederholt werden, sodass stets frische Ware in den Filialen
angeboten werden kann, ohne dass sich in jedem Ladengeschäft ein eigenes, großes Kühllager
befinden muss. Die Wechselboxen sind mit einer aktiven Kühlung ausgestattet, sodass sie als
fahrbares Kühlregal genutzt werden können (warehouse on wheels WOW).
Abb. 22: Ringförmiger Lieferverkehr im Stadtgebiet Magdeburg
Die kombinierte Nutzung von Wechselbox‐Prinzip und Elektromobilität wird im Folgenden näher
erläutert.
‐ 34 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.2.4.2 Elektromobilität
Zukünftig werden elektrisch angetriebene Transporter mit Wechselboxsystemen einen Beitrag zur
Reduzierung des Schadstoffausstoßes in der City leisten. Die Behälter dienen dabei nicht nur als
Ladehilfsmittel, sondern gleichzeitig als Batterie–Schnellwechselsystem. Die begrenzte Reichweite
der Elektrofahrzeuge wird durch den kombinierten Tausch der Ladungs‐ und Energieträger an den
Umschlagspunkten praktisch unbegrenzt verlängert. Diese Art der intelligenten Energielogistik wird
ein Forschungsschwerpunkt im BMBF Projekt MD‐E 4 »Magdeburg EnergieEffiziente Stadt ‐
Modellstadt für Erneuerbare Energien 1 « sein.
Durch den kombinierten Ladungs‐ und Energieträgerwechsel on‐the‐fly entfallen die bisher bei
Elektromobilitäts‐Anwendungen notwendigen Ladezeiten. Das Fahrzeug ist nach der Aufnahme einer
neuen Wechselbox oder Akku‐Traverse sofort wieder einsatzbereit. (Abb. 21)
Das Fahrzeug startet im Miniverteilzentrum mit einem vollgeladenen Batteriesatz. Nach maximal
100 km erfolgt der erste Tausch der so genannten Akku‐Traverse. Der Fahrzeugaufbau stellt so dem
Fahrzeug neue Antriebsenergie für weitere 100km zur Verfügung. Der leere Akku bleibt über Nacht
beim 1. Umschlagpunkt und wird dort schonend, d.h. über einen längeren Zeitraum, geladen. Dies ist
insofern wichtig, als dass das Verteilnetz nur begrenzte Energie für ein Versorgungsgebiet zur
Verfügung stellen kann. Aktuelle Untersuchungen gehen davon aus, dass mit der heutigen
Netzinfrastruktur maximal 50 Elektrofahrzeuge gleichzeitig per Schnellladung aufgeladen werden
können 2 .
Ein weiterer Traversenwechsel erfolgt analog nach weiteren 100km beim 2. Umschlagpunkt.
Gleichzeitig mit dem Tausch des Energieträgersystems werden Packstücke in die Wechselbox
geladen.
Am 4. Umschlagpunkt wird schließlich der gesamte Wechselboxaufbau abgestellt und verbleibt dort
als temporäres Lager. Während der Empfänger genügend Zeit hat, die Wechselbox zu Be‐ und
Entladen wird der unterhalb der Box angeordnete Batteriesatz elektrisch aufgeladen. Das
Trägerfahrzeug fährt ohne Wechselbehälter mit Hilfe der fahrzeugeigenen Reservebatterien zum
Miniverteilzentrum zurück und steht nach einer Schnellladung der Reservebatterien für eine neue
Verteiltour zur Verfügung.
1 Förderkennzeichen: 03SF0368A
2 Quelle:e‐on, http://www.rewi.uni‐
jena.de/rewimedia/Downloads/Energierechtsinstitut/Praktikerseminar/Veranstaltung+Weimar/Matthias_Stur
m.pdf , Seite 15
‐ 35 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abb. 23: Reichweitenverlängerung durch Batteriewechsel [eigene Darstellung]
Der fahrzeugeigene Akku wird zusätzlich durch Energierekuperation (Bremsenergierückgewinnung)
und Nachladen in Pausezeiten ständig bei maximaler Kapazität gehalten. Er dient hauptsächlich zum
Überbrücken kurzer Entfernungen zwischen zwei Umschlagspunkten innerhalb einer durchaus
längeren Tour.
Nach heutigem Stand der Technik sind folgende Elektro‐Nutzfahrzeuge in Deutschland bekannt:
EcoCraft ecoCarrier
Höchstgeschwindigkeit: 75 km/h (begrenzt)
Beschleunigung von 0 auf 50: 8,5 Sekunden
Reichweite: bis zu 80 km
elektrische Leistung: 15 KW
Zuladung: 370 kg bis 700 kg
Ladefläche / Volumen: 4 Europaletten / 1,8m³ bzw. 4,9m³
Kosten: ab 30.900 € 3
Modec Van
Höchstgeschwindigkeit: 80 km/h
Beschleunigung von 0 auf 50: n.A.
Reichweite: bis zu 160 km
elektrische Leistung: 75 KW
Zuladung: 2.000 kg
Zul. Ges. Gew.: 5.490 kg
Kosten: Firma Insolvent seit Anfang 2011
3 Quelle: http://www.lautlos-durch-deutschland.de/produkte/e-fahrzeuge/
‐ 36 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Fräger‐Gruppe / German‐e‐Cars Plantos
Höchstgeschwindigkeit: n.A.
Beschleunigung von 0 auf 50: n.A.
Reichweite: bis zu 100 km
elektrische Leistung: 75 KW
Zuladung: 1.400 kg
Zul. Ges. Gew.: 3.500 kg
Kosten: zzt. noch nicht bekannt
IVECO Daily Electric
Höchstgeschwindigkeit: 70 km/h
Beschleunigung von 0 auf 50: n.A.
Reichweite: bis zu 90 km
elektrische Leistung: 60 KW
Zuladung: bis zu 2.640 kg
Zul. Ges. Gew.: 3.500 kg oder 5.200 kg
Kosten: zzt. noch nicht bekannt
Opel Vivaro e‐Concept
Höchstgeschwindigkeit: n.A.
Beschleunigung von 0 auf 50: n.A.
Reichweite: bis zu 100 km elektrisch
elektrische Leistung: 111 KW
Zuladung: 750 kg
Zul. Ges. Gew.: 3.500 kg
Kosten: zzt. noch nicht bekannt
Diese Auflistung zeigt, dass zurzeit auf dem Deutschen Markt keine Elektrofahrzeuge erhältlich sind,
die für eine robuste Distributionslogistik mit elektrisch betriebenen Verteilfahrzeugen notwendig
wären. Es wurde daher ein Fahrzeugkonzept für einen Elektrofahrzeug mit einem zulässigen
Gesamtgewicht von 3,5 Tonnen und der Möglichkeit eines einfachen Batteriewechsels durch Tausch
des Ladungsträgers entwickelt. Dieses Konzept wird im Folgenden vorgestellt.
An elektrisch betriebene Verteilfahrzeuge werden hohe Anforderungen hinsichtlich Flexibilität und
Nutzbarkeit gestellt. Die Einstiegshöhe in den Laderaum darf nicht zu hoch sein, die Nutzlast muss
ausreichend groß sein, ein zulässiges Gesamtgewicht von 3.5 t darf jedoch nicht überschritten
werden. Aus diesen Gründen wurde ein Tiefrahmen‐Chassis zum Aufbau des Fahrzeuges ausgewählt.
(Abb.)
‐ 37 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abb. 24: Tiefrahmen‐Elektrochassis [Grafik: AL‐KO]
An diesem Chassis befinden sich alle Antriebskomponenten, die fahrzeugeigenen Akkus sowie die
elektrische Steuerung des Fahrzeuges. Zwischen den Hinterrädern des Tiefrahmen‐Chassis ist eine
Akku‐Traverse mit lösbaren Verbindungen zum Fahrzeug und zum Wechselbehälter zur Aufnahme
weiterer Traktionsbatterien installiert (Abb.).
Abb. 25: Fahrzeugsystem mit Akku‐Traverse [eigene Darstellung]
Bei Bedarf kann entweder die Akku‐Traverse, oder der gesamte Wechselaufbau getauscht werden.
Dies garantiert eine hohe Flexibilität bei geringer Bauhöhe.
‐ 38 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.2.5 Risikoanalyse und –management
Ein Risiko besteht in der Verfügbarkeit geeigneter Umschlagflächen in der Nähe von Innenstadtlagen.
Hier kann seitens der Stadtplanung und –entwicklung durch die, zumindest zeitweise, Ausweisung
spezieller Flächen für den Ladungsträgerwechsel entgegen gewirkt werden.
Ein technisches Risiko ist die Robustheit der verwendeten Umschlagtechnik. Es wird daher bewusst
auf den Einsatz von Gabelstaplern verzichtet und stattdessen ein einfaches Scherenhubgerät
vorgeschlagen. Dieses einfache mechanische System ist, entsprechend robust ausgelegt, in der Lage
eine hohe Anzahl Ladespiele ohne nennenswerten Verschleiß zu leisten.
Ein wirtschaftliches Risiko besteht in der Annahme des Verfahrens seitens der Versender und der
Endkunden. Hier kann mit einer entsprechenden Preispolitik mit der die gewonnenen Einsparungen
bei Fahrzeug‐ und Personaleinsatz direkt an den Endverbraucher weiter gegeben werden, dazu
führen, eine hohe Akzeptanz bei den Akteuren zu erreichen.
3.2.6 Gap‐Analyse
3.2.6.1 Analyse bestehender Transportstrukturen
Bei der Analyse bestehender Transportdienstleister im Hinblick auf Sendungsgröße und
Temperaturbereich ergibt sich eine Lücke im Segment Frischelogistik für Kleinsendungen im Bereich
von +2°C bis +7°C.
Abb. 26: Analyse bestehender Transportstrukturen
‐ 39 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Unternehmen, die in diesen Markt eintreten, haben große Erfolgschancen aufgrund des derzeit nicht
vorhandenen Wettbewerbs.
Während etablierte Tiefkühlspeditionen meistens Ganzladungen transportieren und Paketdienste
nicht auf die Verteilung von gekühlten Frische‐Gütern eingerichtet sind, kann durch den Einsatz des
depotlosen Distributionsverfahrens und aktiv gekühlten Wechselbehältern ein neuer Markt
erschlossen werden, der dem Endverbraucher einen deutlichen Mehrwert hinsichtlich Qualität,
Frische und Lieferzeit gewährleistet.
Die Entwicklung von für diesen Einsatzzweck geeigneten technischen Einrichtungen für den
Materialfluss, logistischen Konzepten für die Verteilung der Waren und fahrzeugtechnischen
Konzepten zukünftiger Verteilfahrzeugen stellen Handlungsfelder dar, die im Folgenden betrachtet
werden.
3.2.7 Definition von Handlungsfeldern (HF)
HF1) Materialflusstechnik
Seitens der Materialflusstechnik müssen einfache Umschlagmöglichkeiten für einen
effizienten Austausch des Ladungsträgers „Wechselbehälter“ geschaffen werden.
HF2) logistische Konzepte
an konkreten Beispielen müssen Konzepte für die Systemeinführung und den Betrieb einer
Wechselboxbasierten Logistik aufgezeigt werden.
HF3) Fahrzeugkonzepte
Der 3.5t Transporter als Schlüsselelement für die Verwendung von Wechselbehältern muss
für die Aufnahme von diesen neuartigen Kleincontainern angepasst werden.
‐ 40 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.3 Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs mit Objektbildungsmaßnahmen
innerhalb der identifizierten Handlungsfelder
Objektbildung HF1) Materialflusstechnik
Objekt Beispielbild
Gleislose Unstetigförderer
� Hubwagen
� Gabelstapler
Flurgebundene Unstetigförderer
� Caster‐Deck
� Abstellportal
� Umsetzgerät
Fahrzeuggebundene Hebezeuge
� Absetzer
� ausziehbare, absenkbare
Rollenbahnen
� Gabelhubmast
‐ 41 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Flurfreie Unstetigförderer
� Portalkran
� Turmdrehkran
� Fahrzeugkran
Maßnahmen:
1) Entwicklung einer Bodenbaugruppe, welche alle Umschlagoperationen ermöglicht
2) Auswahl einer für den jeweiligen Prozess geeigneten Umschlagoperation
3) Aufbau der notwendigen Umschlagtechnik am Umschlagpunkt
4) Schulung der Fahrer und Akteure an den Umschlagpunkten
‐ 42 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Objektbildung HF2) logistisches Konzept
Objekt
Tourismusregion
(am Beispiel Usedom)
Sternförmiger Lieferverkehr
Großstadtbelieferung
(am Beispiel einer Fast‐Food
Kette im Großraum Magdeburg,
Bernburg, Braunschweig)
und ländlicher Raum
Ringförmiger Lieferverkehr
Maßnahmen:
1) Entwicklung einer Systemarchitektur zum Abwickeln der logistischen Operationen
2) Entwicklung eines Abrechnungssystems auf Basis des jeweiligen Geschäftsmodells
3) Entwicklung eines Systems zur optimalen Routenplanung
‐ 43 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Objektbildung HF3) Fahrzeugsystem:
Objekt Teilsysteme Untersysteme Ausprägung
Fahrzeug Vorderwagen Kabine Hersteller, Anzahl Sitze
Antrieb Verbrennungs-/ Elektroantrieb
Hinterwagen Chassis Hochrahmen / Tiefrahmen
Achse passiv / angetrieben
Verriegelung Mechanik Twistlock / Klauenkupplung
Hubgerät Hydraulik Hydr. Pumpe, Zylinder
Exzenterwelle Getriebe, Welle, Lager, Zapfen
Lastaufnahme- Rahmen Material Leichtbau (Mg, Al, GFK/CFK ..)
traverse Staplertasche Abstand, Abmessungen
Rollenbahn Rolle passiv / angetrieben
Wechselbehälter Kofferaufbau Leichtbau (Sandwitchplatten)
Unterboden Holz, Aluminium, Magnesium
Tür
Breite, Höhe, Dichtung,
Zugangsschutz
Ladungsüberwachung Ortung GPS, Galileo
Füllstand Ultraschall, Tiefenbildsensor
Sendungs- RFID Türgate / Modenrührer
informationen
Barcode Handscanner
Maßnahmen:
1) Entwicklung eines Fahrzeuges zur Aufnahme von Wechselbehältern
2) Entwicklung einer Lastaufnahmetraverse in Leichtbauweise
3) Entwicklung eines Wechselbehälters aus leichten Hohlkammerkunststoffprofilplatten
4) Entwicklung einer IuK Infrastruktur zum Sammeln der Belegdaten (Ortungsserver)
‐ 44 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.4 Entwicklung einer übergreifenden Systemarchitektur und Überprüfung
der Praxistauglichkeit an einem Beispielszenario
3.4.1 Entwicklung der Objektbildungsverfahren mit anforderungsgerechten
Entscheidungsräumen
3.4.1.1 Die intelligente Ladung (Logistische Gütereinheit mit Telematik)
Der Wechselbehälter steht nicht nur für ein neuartiges transporttechnisches Konzept, sondern auch
für eine neue Art der vollständigen Güterüberwachung mit verschiedensten Ortungs‐ und
Identifikationssystemen.
In einem Wechselbehälter wurden daher die folgenden Funktionalitäten integriert und
wissenschaftlich untersucht:
� Modenverwirbelungskammer (MVK) zur RFID–Erfassung,
� ultraschallbasierte Laderaumüberwachung,
� Laderaumüberwachung mit Tiefenbildsensorik
� GPS Ortungssystem,
� kontaktlose Energieübertragung vom Fahrzeug.
Mit Hilfe des mit dem Fraunhofer IFF entwickelten und patentierten MVK‐Prinzips wird eine
Erfassung aller im Wechselbehälter befindlichen RFID Transponder bei gleichzeitiger Verringerung
der Leseleistung signifikant verbessert. Eine elektromagnetische Abschirmung und eine spezielle
Antennenanordnung und Vorrichtung zur Feldverwirbelung sorgen für eine homogene
Feldverteilung. Durch dieses patentierte Prinzip wird nicht nur die Lesewahrscheinlichkeit des RFID‐
Systems gesteigert, sondern auch die oft störende Falsch‐Gut‐Lesung, d.h. die Erfassung von sich
außerhalb der Box befindlichen Transpondern, minimiert.
Durch eine ultraschall‐ oder Tiefenbildbasierten Belegungserkennung kann jederzeit das freie
Behältervolumen ermittelt werden. Somit ist es möglich, noch während der Fahrt neue
Abholaufträge für freie Kapazitäten anzulegen und damit die Behälterauslastung zu steigern.
Um dem Disponenten jederzeit einen Überblick zu geben, in welchen Regionen sich freie
Wechselbehälter befinden, ist die Belegungserkennung mit einem Ortungssystem gekoppelt. Mit
Hilfe der GPS‐Daten ist weiterhin eine lückenlose Warenverfolgung auf Behälterebene möglich.
Durch eine Verknüpfung der Sendungsdaten mit den Behälterpositionen ist ebenfalls eine
Lokalisierung auf Sendungsebene gegeben. Für den Empfänger ergeben sich dadurch zukünftig neue,
komfortable Möglichkeiten beim Warenübergang.
‐ 45 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abb. 27: mit Informations‐ und Kommunikationstechnik ausgestatteter Wechselbehälter
Für die Energieversorgung der nötigen Komponenten wird ein kontaktloses Energieübertragungs‐
system verwendet. Der fehler‐ und störanfällige Einsatz von Steckern wird damit vermieden.
Abb. 28: visualisierte Hüllkurve des Tiefenbildsensors bei teilweiser Belegung des WB
‐ 46 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.4.1.2 Technische Logistikkomponenten (Infrastruktur)
Die materialflusstechnische Auslegung des Umschlags von Wechselbehältern umfasst zwei Aspekte.
Zum einen ist zu untersuchen, wie die Wechselboxen schnell, sicher und kostensparend
umgeschlagen werden können. Zum anderen muss das Be‐ und Entladen der transportierten
Wechselbehälter ebenso ökonomisch erfolgen und den Rahmenbedingungen innenstädtischer
Handelseinrichtungen genügen.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden mehrere Wechselboxsysteme getestet und analysiert.
Diese basieren auf einer universellen Bodenbaugruppe (Abb.), die die folgenden vier Umschlag‐
technologien:
� Umschlag mit Gabelstaplern,
� Abrollen auf Rollenbahnen / Kugelrollen,
� Heben mit Kranen / Absetzfahrzeugen,
� Verschieben auf Caster‐Decks,
ermöglicht.
Abb. 29: multifunktionale Bodenbaugruppe
Die Verwendung des Gabelstaplers für den Umschlag bringt einige Nachteile:
� Aufgrund der Abmessungen der Box ist der Sichtbereich des Fahrers stark eingeschränkt
� Das Aufsetzen auf das Fahrzeug benötigt viel Übung, es kann daher nur von speziell
geschultem Personal erfolgen
� Der Unterhalt von Gabelstaplern ist gegenüber anderen Methoden größer
� Die alleinige Auslastung des Staplers für ein Miniverteilzentrum ist schwer möglich, ein
wirtschaftlicher Einsatz unter diesen Bedingungen nicht möglich
� Ungünstige Lastverteilungen und eine große Länge der Box erfordern einen größeren Stapler
‐ 47 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abgeleitet von im Luftfrachtverkehr eingesetzten Containern (ULDs = Unit Load Device) werden die
Bodenbaugruppen der Wechselbehälter mit einer geschlossenen Unterseite ausgestattet. Dies
ermöglicht den flurgebundenen Transport über längere Strecken auf so genannten Caster‐Decks.
Dazu wird die Box über eine in das Fahrzeug integrierte Hubeinrichtung angehoben und über eine
Rollbahn vom Fahrzeug abgerollt.
Der zu überwindende Höhenunterschied beim Umschlag des Wechselbehälters zwischen LKW und
Kleintransporter im Miniverteilzentrum beträgt 500 mm, da die Ladehöhe eines Sattelaufliegers 1200
mm beträgt und der Rahmen des Kleintransporters eine Höhe von 700 mm aufweist.
Beim Einsatz eines Anhängers für Kleintransporter, dessen Räder seitlich von der Wechselbox
angeordnet sein können, ist der Höhenunterschied noch größer, da diese Tiefrahmen eine sehr
niedrige Ladehöhe haben. Der Höhenunterschied beträgt in diesem Fall 900 mm. Diese Höhen
können sinnvoll mit einfachen Hubtischen überwunden werden, die händisch oder mechanisiert auch
entlang der Stellplätze auf dem Sattelzug verschoben werden können. (Abb.)
Abb. 30: mechanisches Umsetzgerät für den Warenübergang vom LKW auf den Transporter
Für das weitere Umsetzen der Wechselboxen im Miniverteilzentrum kann ein einfaches,
handgeführtes Umschlaggerät ‐ z.B. ein Niederhubwagen mit aufgesetzten Röllchenleisten ‐ genutzt
werden.
Alternativ sind für den flurfreien Transport innerhalb des Logistik‐Centers die Wechselbehälter mit
Kranösen ausgestattet. Diese sind steckbar ausgeführt, um ein möglichst enges Stellmaß auf dem
LKW Trailer im Hauptlauf zu ermöglichen.
‐ 48 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Diese Anschlagpunkte können ebenfalls genutzt werden, um Containergeschirre, wie sie bei
Entsorgungsfahrzeugen genutzt werden, anzuschlagen. Mittels einer Hebelarmkinematik ist somit ein
bodennahes Aufnehmen und Absetzen der Wechselbehälter möglich. Abbildung Abb. zeigt
beispielhaft das Aufnehmen von einem festen Gestell und das Absetzen auf dem Boden nach diesem
Funktionsprinzip.
Abb. 31: Fahrzeug mit integrierter Hubweinrichtung
Die folgende Grafik gibt einen überblick über die Umschlagmöglichkeiten der Wechselbox:
‐ 49 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.4.1.3 Gestaltung des Warenübergangs
Für das automatisierte Entladen der Boxen werden zwei unterschiedliche Strategien verfolgt:
1. Entleeren der Box über Kippvorrichtung,
2. automatisierter Warenumschlag mit Robotern.
Für das Auskippen des Behälterinhalts kann die Rückseite der Wechselbox klappbar ausgeführt sein.
Durch Neigen der Box öffnet sich die gesamte Rückwand und die Ladung kann auf eine Förderanlage
geschüttet werden. Flexible Begrenzungen beim Umschlagen minimieren dabei die Stoßbelastungen
auf in der KEP‐Branche übliche Beschleunigungswerte für Pakete. (Abb.)
Abb. 32: Kippbarer Wechselbehälter mit klappbarer Rückwand
Die Kubatur eines 10 m 3 –Wechselbehälters ergibt einen idealen Arbeitsraum für Gelenkarm‐ und
Portalroboter. (Abb.)
Abb. 33: Arbeitsraum Industrieroboter
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Differenzierungen in der Eignung für einen Roboter‐ und Greifertyp ergeben sich in der konkreten
Auslegung der Öffnungen (klappbare Rückseite, Tür) und der Art der Ladehilfsmittel (Regal,
Rollwagen). Im Galileo‐Testfeld Sachsen‐Anhalt werden derzeitig Strategien für das Entladen von
Wechselbehältern mit einem Standard‐Industrieroboter untersucht. Ein neu entwickelter Greifer in
Kombination mit einer Bilderkennung und RFID‐Techniken soll den Warenumschlag automatisieren.
Der Transport und die Warenidentifizierung sollen dabei zeitgleich erfolgen und so die Prozess‐
geschwindigkeit erhöhen. Diese Technik kann z.B. im zentralen Logistik‐Center eingesetzt werden,
um das zeitaufwändige, manuelle Be‐ und Entladen der Wechselbehälter zu optimieren.
Für das manuelle Be‐ und Entladen einzelner Ladungsträger bei den Empfängern der Sendungen
werden mehrere Fälle unterschieden:
1. Pakete,
2. Paletten,
3. rollbare Gitterboxen.
Einzelne Pakete müssen vom Zustellfahrer händisch aus der Box entladen werden. Daher ist eine
Trittstufe am Heck des Fahrzeuges notwendig, um den Höhenunterschied von bis zu 700 mm zu
überwinden.
Rollbare Gitterboxen sollen möglichst aus der Wechselbox heraus geschoben werden. Eine
Möglichkeit ist ein klappbares oder einschiebbares Überladeblech. Bei den Empfängern ist mit
unterschiedlichen Rampenhöhen zu rechnen. Standard–LKW‐ Rampen haben eine Höhe von 1200
mm. Bei Discountern wird die Lagerfläche dagegen häufig ebenerdig ausgeführt, um diese dem
Niveau der Verkaufsfläche anzupassen.
Aufgrund der Höhe bzw. der Länge der Wechselbox kann ein Überladeblech maximal 1800 mm (bei
klappbarer Ausführung) bzw. 2500 mm (bei Einschubblechen) lang sein. Dadurch ergeben sich
erhebliche Steigungen, die von den Mitarbeitern des Zustellbetriebes überwunden werden müssen.
Steigungen über 15% in Verbindung mit schweren Lasten können auf Dauer die Gesundheit der
Mitarbeiter schädigen [7]. Daher muss für diese Einsatzfälle eine alternative Lösung gefunden
werden.
Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, ein Lift am Heck des Fahrzeuges anzubringen. Mit Hilfe
dieses Liftes kann der Ladungsträger bodennah abgesetzt werden. Diese Konstruktion reduziert
jedoch aufgrund des hohen Eigengewichtes die Nutzlast des Fahrzeuges.
Eine weitere Alternative zur Belieferung ebenerdiger Geschäfte ist der Einsatz eines Tiefrahmen‐
Anhängers. Die Ladehöhe beträgt dann nur noch 300 mm und kann z.B. mit einem Überladeblech
überwunden werden.
Um die Steigung bei der Belieferung an 1200 mm hohe LKW Rampen zu verkleinern, kann die
Wechselbox hydraulisch angehoben werden. Auf diese Weise ergeben sich ein Höhenunterschied
von 300 mm und eine Steigung von 15% (8,5°) für ein zwei Meter langes Überladeblech.
‐ 51 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abbildung 34: Gegenüberstellung WB nicht angehoben und angehoben
Die folgende Tabelle 3 gibt einen Überblick über die möglichen Belieferungsvarianten.
Tabelle 3: Belieferungsvarianten
Legende
� Belieferung nicht möglich
� Belieferung mit Einschränkungen möglich
� Belieferung ohne Einschränkungen möglich
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.4.2 Simulative Systemoptimierung (Ressourcennutzung, Flexibilität, Service)
unter Einbeziehung mesoskopischer Verfahren
Es sind bisher zwei grundsätzliche Modellierungsansätze verbreitet, mit deren Hilfe Prozessabläufe in
Flusssystemen reproduziert werden können: flussorientierte und ereignisorientierte. Für die
langfristige Analyse und Planung werden flussorientierte, auf Differentialgleichungen basierende
System Dynamics Modelle genutzt. Da diese Modelle in der Regel in Bezug auf praxisnahe
Aufgabenstellungen relativ grob und sehr abstrakt sind, werden sie im Weiteren auch
makroskopische Modelle genannt. Mit Modellen der diskreten ereignisorientierten Simulation
können logistische Systeme in beliebiger Detailliertheit abgebildet werden. Da in den meisten Fällen
Arbeitsplätze, technische Ressourcen, Ladungsträger und Gütereinheiten als einzelne Objekte
dargestellt werden, können die ereignisorientierten Modelle auch als mikroskopische Modelle
bezeichnet werden. Das in diesem Absatz vorgestellte Konzept der mesoskopischen Modellierung
und Simulation von Prozessen in Produktions‐ und Logistiksystemen nimmt bezüglich des
Detaillierungsgrades bei der Abbildung von Objekten der realen Welt den Platz zwischen der
flussorientierten und ereignisorientierten Modellierung ein. Der vorgestellte Modellierungsansatz
basiert auf stückweise konstanten Funktionen, die zur Darstellung von Flussprozessen in
mesoskopischen Modellen genutzt werden [8].
Bei der mesoskopischen Simulation werden nur die diskreten Änderungen eines stetigen
Flussprozesses abgebildet. Das bedeutet, dass die Intensität λ(t) in jedem Zeitintervall zwischen den
Prozessänderungen konstant bleibt. Eine solche Funktion λ(t) wird stückweise konstante Funktion
genannt. Wenn die beiden Flussprozesse (input und output) eines Behälters eine solche stückweise
konstante Form haben, erhalten sowohl die jeweiligen kumulativen Flussmengenfunktionen C(t) als
auch die Bestandsentwicklungsfunktion S(t) des Behälters die Form einer stückweise linearen
Funktion. Der Hauptvorteil einer stückweise linearen Darstellung eines Prozesses besteht darin, dass
die Zeitpunkte, zu denen dieser Prozess (die kumulative Menge oder der Bestand) einen
vordefinierten Zustand erreicht, einfach berechnet werden können. Demzufolge besitzt ein
mesoskopisches Modell hybride Eigenschaften:
1. seine Flussprozesse werden durch die Intensität λ(t) gekennzeichnet (wie bei der kontinuierlichen
Simulation);
2. für seine Fluss‐ und Bestandsentwicklungsprozesse können zukünftige Ereignisse geplant werden
(wie bei der ereignisdiskreten Simulation).
Die einzelnen kontinuierlichen Fragmente eines Flusses, die im Weiteren Produktportionen genannt
werden, können als Objekte interpretiert werden. Die Besonderheit der mesoskopischen Simulation
besteht darin, dass die Möglichkeit besteht, den Weg einer am Eingang des Modells generierten
Produktportion durchgängig zu verfolgen. Der Zeitschritt Δt kann bei der mesoskopischen Simulation
entweder bereits im Rahmen des konzeptionellen Modells als eine Konstante festgelegt oder in
Abhängigkeit von simulierten Ereignissequenzen dynamisch ermittelt werden. Der prinzipielle
Unterschied zur kontinuierlichen Simulation besteht dabei darin, dass der Zeitschritt Δt ohne
Rücksicht auf die „kontinuierliche Integration von Differentialgleichungen“ ermittelt wird. Der
Zeitschritt Δt kann damit im Prinzip beliebig groß sein.
Die folgende Abbildung zeigt ein mesoskopisches Modell eines Miniverteilzentrums:
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abb. 35: Modell für die mesoskopische Simulation eines Miniverteilzentrums
Aus der maximalen Umschlagskapazität des Miniverteilzentrums (MVZ) ergibt sich der mögliche
Warenausgang in Anzahl Boxen der Verteilfahrzeuge. Die Umschlagskapazität hängt zum einen von
der Anzahl verfügbarer Umschlagsgeräte (Gabelstapler, Hubtische) und zum anderen von der
verfügbaren Fläche ab. Durch Parametervariation kann im konkreten Anwendungsfall ein
wirtschaftliches Optimum für beide Größen ermittelt werden.
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.4.3 Entwicklung von Methoden für die Systemeinführung
Die Systemeinführung des Wechselbehältersystems bedarf einer genauen Analyse der Strukturdaten
der vorher bestimmten Region. Es ist sehr wichtig vorher zu klären, welche Kunden bedient werden
sollen und jegliche verfügbaren Daten einfließen zu lassen. Der erste Schritt dabei ist eine
Bedarfsanalyse. Jeder potentielle Kunde im vorgegeben Bereich muss bestimmt werden und der
zugehörige Bedarf, den er an den Transport‐/Lieferservice stellt, muss ebenso bekannt sein. Sobald
diese Daten erfasst sind, ist die einfachste Methode zur Bestimmung eines geeigneten Standortes für
ein Miniverteilzentrum eine Schwerpunktanalyse. Diese Methode bezieht alle Standorte, die zu
beliefern sind, mit den zugehörigen Bedarfen ein und bestimmt den Punkt, der am zentralsten zu
allen Kunden liegt. Der Vorteil dabei ist, dass diese Methode einfach und schnell umzusetzen ist. Es
folgt die Suche nach einem geeigneten Grundstück in der Nähe des errechneten Schwerpunktes. Es
kann alternativ auch vorher zu einer Vorauswahl an Grundstücken kommen, um die
Schwerpunktmethode lediglich als Entscheidungshilfe zu nutzen. Man sollte aber berücksichtigen,
dass bei dieser Methode von Luftlinien‐Entfernungen ausgegangen wird und die realen Entfernungen
im Straßennetz nicht berücksichtigt werden.
Dieses Problem ist allerdings durch eine andere heuristische Methode relativ aufwandsarm zu lösen.
Die Anwendung der vogel‘schen Approximation für vorher feststehende potentielle
Verteilzentrumsstandorte betrachtet sowohl die reale Entfernung als auch den Bedarf für jeden
Kunden. Hierbei wird eine optimale Verteilreihenfolge für alle befindlichen Kunden bei einer
einzelnen Fahrt ermittelt. Somit kann es auf verschiedene Standorte angewendet werden und die
Ergebnisse können sowohl als Entscheidungshilfe als auch zum Festlegen des heuristischen
Optimums für die Verteilung der Waren genutzt werden. Die Standorte, bei denen diese Methode
angewendet wird, sollten sich im Bereich des vorher ermittelten Schwerpunkts befinden.
Mit einem Solver ‐ einer Software, die speziell zum Lösen solcher Aufgaben erstellt wurde – kann
man die Ergebnisse überprüfen und sie dadurch verifizieren. Ein Solver ist etwas aufwendiger zu
bedienen als die einfache Durchführung der heuristischen Methode, aber der Mehraufwand wird mit
optimalen Ergebnissen honoriert. Ein häufig verwendetes Programm ist der Solver für MS Excel.
Die Standortbestimmung unterliegt zusätzlich noch der Betrachtung qualitativer Gesichtspunkte, die
eine solche Analyse der Bedarfe und Entfernungen nicht berücksichtigt. Hierbei werden nur
quantitative Argumente verglichen. Qualitative Merkmale wären zum Beispiel die Lage unter
Gesichtspunkten wie z.B. Anschluss zum Nahverkehr oder auch Lage im Gewerbegebiet o.ä. Die
qualitativen Merkmale, welche zu betrachten sind, werden vom Betreiber festgelegt. Alle
festgelegten Merkmale können nach Erfassung sehr simpel per Nutzwertanalyse verglichen werden.
So fließen auch nicht zahlenwertig‐erfassbare Merkmale in die Entscheidung ein. Dies kann einen
Ausschlag geben, falls zwei Standorte sich sehr ähnlich sind.
Ist der Standort festgelegt und das Verteilzentrum errichtet, kann dieses erste Verteilzentrum als
Probelauf betrachtet werden und sobald sich feststellen lässt, dass das Konzept erfolgreich arbeitet,
können weitere Standorte nach Bedarf errichtet werden. Somit kann man dann die Erfahrungswerte
aus der ersten Bestimmung des Standortes nutzen und den Ablauf nachträglich soweit verschlanken,
dass eine zielführende Errichtung neuer Standorte erreicht wird. Dazu können eventuell nicht
benötigte Planungsschritte verkürzt bzw. weglassen werden oder die Dokumentation des ersten
Verfahrens als Leitfaden genutzt werden.
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.5 Überprüfung der Übertragbarkeit des neu entwickelten Konzepts auf
andere Infrastrukturen
3.5.1 Bewertung der Umsetzungsmöglichkeiten des neu konzipierten
Distributionskonzepts in unterschiedlichen Branchen
3.5.1.1 Citylogistik
Das Konzept der depotlosen Distribution kann im Bereich der Innenstadtlogistik erfolgreich etabliert
werden. Die Vorteile einer Sendungskonsolidierung und damit der optimalen Auslastung der
Verteilverkehre führt zu einer Abnahme der nötigen Touren. Dieses Prinzip wird bereits erfolgreich in
Nürnberg im Projekt ISOLDE [9] eingesetzt. Hier jedoch unter Zuhilfenahme eines Anhängers und
einer elektrisch angetriebenen Zugmaschine. Durch die Einführung von elektrisch betriebenen
Kleintransportern mit Wechselbehältern kann die Ware vom Fern‐LKW ohne Öffnen des
Ladungsträgers direkt in die Innenstadtzone eingefahren werden. Die Umsetzung dieses Prinzips wird
in Magdeburg im Rahmen des Forschungsvorhabens MD‐E4 Magdeburg EnergieEffiziente Stadt –
Modellstadt für Erneuerbare Energien erprobt werden. Im Rahmen einer Pilotanwendung wird ein
innenstadtnahes Miniverteilzentrum errichtet.
Abb. 36: Konzept für ein innenstadtnahes Miniverteilzentrum
Mit Hilfe einer raumbezogenen Bündelung soll eine bedarfsgerechte und effiziente Ver‐ und
Entsorgung der Innenstädte erreicht werden. Aufgrund der Bündelung der Warenströme in die Stadt
wird die Fahrzeugauslastung erhöht, so dass die Verkehrsleistung reduziert und vorhandene
Kapazitäten optimal ausgenutzt werden können. Ausgehend von einer grundlegenden Neugestaltung
der eingehenden Güterströme in eine Stadt bzw. ein Ballungsgebiet werden die für das
Auslieferungsgebiet bestimmten Güter an das Miniverteilzentrum angeliefert, das über eine gute
‐ 56 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Anbindung an das überregionale Straßennetz verfügen sollte. Denkbar ist die Einrichtung von
Terminals an innenstadtnahen Bahnhöfen und Häfen, vor allem vor dem Hintergrund des steigenden
Bedürfnisses alternativer Transportträger zur Straße. Langfristig sollte der gebündelte Transport der
Wechselbehälter bis zu den Miniverteilzentren angestrebt werden. Der Umschlag auf die
Wechselbehälter würde somit bereits in vorgelagerten Stufen des Distributionsprozesses erfolgen.
Kernfunktion des Miniverteilzentrums wäre in diesem Fall die Realisierung des Umschlags der
Wechselbehälter vom LKW (Gliederzug bzw. Trailer) auf 3,5 t Kleintransporter. Der Bündelungseffekt
würde im Vergleich zu den Zentral‐ bzw. Regionallagern auf einer größeren Strecke erfolgen und
somit den Verkehr bzw. die Infrastruktur entlasten. Denkbar ist jedoch auch, dass Waren von den
Herstellern direkt angeliefert und erst dann im Miniverteilzentrum kundenbezogen in
Wechselbehälter verladen werden.
Unterstützt wird das Konzept rund um den Wechselbehälter durch vielseitige technische
Komponenten. So können bspw. Zustellinformationen mittels RFID direkt auf den Waren (oder deren
Umverpackungen) gespeichert und automatisiert über in die Fahrzeugtüren integrierte RFID‐
Antennen ausgelesen werden. Eingesetzt werden kann zudem eine tagesdynamische Tourenplanung
und –optimierung mit dem Ziel die Fahrzeugauslastung zu optimieren und so verkehrs‐ und umwelt‐
effizient wie möglich die Auslieferungen vorzunehmen. Die Wechselbehälter können nach dem „Last
in – First out“ Prinzip bestückt werden. In den Regalfächern in der Nähe der Tür befinden sich die
Güter, die als erstes auf der Auslieferungstour benötigt werden und im hinteren Bereich jene Güter,
die als letztes ausgeliefert werden. Die für die Bestückung notwendigen Informationen können vom
beladenden Mitarbeiter beispielsweise mit Hilfe einer Lese‐Manschette am Unterarm oder eines
RFID‐Handschuhs [8] ausgelesen werden, so dass eine optimale Bestückung der Wechselbehälter
gewährleistet wird. Eine weitere Hilfestellung bietet das RFID System zur Ortung der Waren im
Wechselbehälter. So kann beispielweise die Lage konkreter Produkte über ein Display oder ein Pick‐
by‐Light System im Wechselbehälter angezeigt werden.
Die befüllten Wechselbehälter werden mittels Ladehilfsmitteln (z.B. Umsetzgerät oder Gabelstapler)
auf 3,5t‐Fahrzeuge gesetzt, die die Feinverteilung der Güter an die Empfänger in der Innenstadt
übernehmen. Die Integration von Identifikations‐ und Routingtechnologien in Fahrzeug und
Wechselbehälter ermöglicht ein dynamisches Routing durch die Innenstadt, so dass eventuelle Staus
umfahren und ein zeitintensives Verfahren oder Suchen der Empfängeradressen verhindert werden
können.
Wird der Wechselbehälter lediglich an einen Kunden ausgeliefert, kann die Ware dort vollständig
automatisiert entladen werden (was zu einem erheblichen Zeitvorteil führt) oder der
Wechselbehälter als Ganzes beim Kunden abgestellt werden, so dass dieser die Ware nach seinen
individuellen Bedürfnissen und Möglichkeiten entnehmen kann. Letzteres führt zu der
Notwendigkeit, dass existierende Vorschriften überprüft und möglicherweise Sondergenehmigen
beantragt werden müssen, damit der Wechselbehälter in Reichweite des Kunden abgestellt werden
kann. Der Wechselbehälter kann in diesem Fall als zusätzliches Lager genutzt werden. Dadurch wird
teure Ladenfläche frei und kann zur Umsatzgenerierung genutzt werden. Dies ist in Hinblick auf
steigende Ladenmieten ein großer Vorteil für den Empfänger der Wechselboxen.
Wird die Ware aus dem Wechselbehälter entnommen, kann dies mittels RFID‐Technik sofort
registriert werden. Dies ermöglicht eine automatisierte Inventur. Weiterhin ist eine Rückverfolgung
der Güter entlang der gesamten Prozesskette möglich. Bei einer Telematik‐überwachten
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Prozesskette können Forderungen der Kunden und/oder Verbraucher nach lückenloser Kontrolle
bzw. Nachvollziehbarkeit, um ggf. aufgetretene Produktschäden dem Verursacher zuordnen zu
können, gewährleistet werden. Der beim Kunden abgestellte Wechselbehälter wird später – im Sinne
eines Kreislaufsystems – wieder aufgenommen. Um Leerfahrten während der Rückfahrt zum MVZ
und sinkende Fahrzeugauslastungen bei der Auslieferungstour zu vermeiden, ist eine Kombination
aus Distribution und Redistribution denkbar, so dass die Transportfahrzeuge gleichzeitig für Ver‐ und
Entsorgung eingesetzt werden.
Für die Umsetzung eines Miniverteilzentrums muss kein Standortwechsel der
Güterverkehrsunternehmen stattfinden. Somit wird die kurzfristige Realisierung einer konsolidierten
Innenstadtver‐ und ‐entsorgung erleichtert. Das Miniverteilzentrum steht allen
Verkehrsunternehmen, die eine Stadt beliefern, offen und nicht nur den dort angesiedelten
Unternehmen. Dadurch kann ein höheres Güteraufkommen generiert werden.
Das Wechselbehälterkonzept erfüllt die bereits jetzt auftretenden und künftig noch verstärkten
Anforderungen des Handels, wie zum Beispiel Einsparung von Personal, Sicherheit des
Warenübergangs, schonender Umgang mit der Ware, kleinere Auftragsmengen als Ganzladung,
Flexibilität des Paketdienstleisters, kleinere Ladezonen, Belieferung der Innenstadt, kurze
Umschlagzyklen und Wegfall der Warenvereinnahmung durch folgende prinzipiell umsetzbare
Charakteristika:
• Automatisierung der Be‐ und Entladung
• Ausstattung des WB mit Aufnahmevorrichtungen für Hängeware, Liegeware, Pakete
• unbegleiteter, intermodaler Transport von 10 m³ Ganzladung
• Handling von 10 m³ als verschließbare Ganzladung (Warenübergang)
• Handling von 10 m³ als Gefahrgut‐Ganzladung
• garantierte Transportbedingungen eines Paketdienstleisters
• Bereitstellung der Ganzladung (Wegfall des 4‐Augen‐Prinzips)
• Entkopplung der Ganzladung vom Fahrzeug (Prinzip Wechselbehälter)
• Anlieferung außerhalb der Warenannahmezeiten durch Wegfall des 4‐Augen‐Prinzips
• Entkopplung der Warenannahme von den Öffnungszeiten des Empfängers
• Schaffung von dynamischen, flexibel veränderbaren Warenpuffern in den Miniverteilzentren
oder direkt beim Versender‐ oder Empfänger‐Unternehmen
• Maximierung der Verkaufsfläche durch flexibel disponierbare, mobile Lagerräume
• Fortführung der Umsetzung von Sicherheitskonzepten
Eine hochgenaue Telematikintegration am Wechselbehälter erfüllt außerdem die Anforderungen der
Versicherungsbranche, wie beispielsweise Minimierung der Zugriffsmöglichkeiten durch Dritte,
Beweis der ordnungsgemäßen Handhabung der Ware bezüglich Fahrtroute, Fahrzeit,
Warenübergang, Zustandssicherung. Dies wird sichergestellt durch die folgenden Eigenschaften des
vorliegenden Konzepts:
• Behandlung von 10 m³ als Ganzladung mit Zugriffskontrolle
• Controlling der temperaturgeführten Ganzladung
• Verfolgung der Ganzladung in der Innenstadt (Transport, Umschlag, Lagerung)
• Minimierung der Ortungsungenauigkeiten bei fehlender Koppelortung, bei fehlender oder zu
geringer Bewegung oder bei Lagerung
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Das Handling des Wechselbehälters auf einem Kleintransporter in der Umweltzone einer Innenstadt
erfüllt schlussendlich auch die Anforderungen der Verkehrspolitik (CO2‐Reduzierung, geringere
Straßenbelastung, Verkehrssicherheit, Absicherung der Logistik, Erhöhung der Attraktivität), indem
das Wechselbehälterkonzept folgende Lösungen offeriert:
• Nutzung des innovativen Kleintransporters mit Hybrid‐ oder Elektroantrieb
• Nutzung des Kleintransporters mit kleinen Wenderadien und kleiner Achslast
• Heranführung der energieeffizienten Schwerverkehre bis zum Miniverteilzentrum außerhalb der
Umweltzone
• Angebot effizienter Logistikservices für Unternehmen der Kreativwirtschaft bis zu 10 m³
Transportvolumen (Manufaktur, Handwerk)
• Nutzung neuer Kriterien für die Lenkung der Wirtschaftsverkehre auf Grund der Entkopplung
Hauptlauf‐Nachlauf und Belieferung‐Warenannahme
• Ver‐ und Entsorgung von Veranstaltungen mit reduziertem Schwerverkehr
3.5.1.2 Automobilindustrie
Die Automobilindustrie steht vor der Herausforderung, die Vernetzung von Beschaffungslogistik und
Intralogistik zu optimieren. Derzeit werden die für die Produktion bestimmten Ladungsträger, meist
Kleinladungsträger (KLT), in so genannten Warehouse Supermarkets kommissioniert und
anschließend in die durchaus mehrere Kilometer entfernte Fertigungsstätte gebracht. Der Transport
erfolgt häufig mit LKW. Diese sind jedoch auf Grund der Just‐in‐Time oder Just‐in‐Sequenze
Belieferungsstrategie häufig nicht voll ausgelastet.
Durch die Einführung von Wechselbehältern, welche zum einen bereits beim Vorlieferanten der
Baugruppen oder im Warehouse für die entsprechende Fertigungslinie kommissioniert werden,
können Ressourcen in den Bereichen Verkehr, Personal und Kapital eingespart werden. Abbildung
Abb. zeigt die Versorgungsstrategie eines Werkes auf Basis von Wechselbehältern.
Abb. 37: Versorgung einer Produktionsanlage mit Hilfe von Wechselbox‐Fahrzeugen
Die Boxen können in diesem Fall selbstfahrend sein und somit die Funktionalität eines fahrerlosen
Transportsystems aufweisen.
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Die inneren Abmessungen der Wechselbox von 2470x1870 mm sind ideal geeignet, um
Kleinladungsträger nach VDA Standard [11] aufzunehmen.
Tabelle 4: Packmuster von Kleinladungsträgern nach VDA Standard und Flächenausnutzung
Durch die Nutzung von intelligenten Wechselboxen und Ladungsträgern, welche mit einem RFID
Label versehen sind, können die einzelnen Bauteile entlang der gesamten Lieferkette überwacht
werden. Ein unberechtigter Zugriff wird so unterbunden. Die intelligente Wechselbox führt eine
permanente Inventur des Behälterinhalts durch und überträgt die Informationen zusammen mit den
GPS Standortdaten zur Produktionsstätte. Auf diese Weise kann Takt‐genau das Eintreffen der
Bauteile vorher gesehen bzw. auftretende zeitliche Abweichungen durch eine intelligente
Produktionssteuerung ausgeglichen werden (z.B. Pausenverschiebung bei kurzen Verzögerungen
oder vorgezogene Instandhaltungsarbeiten bei längeren Verzögerungen).
Abb. 38: RFID Kanban System auf Basis intelligenter Wechselbehälter
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Es erfolgt ein Paradigmenwechsel von der Push‐ zur Pull‐Strategie. Dies bedeutet, dass nicht mehr
auf Basis vorher geplanter Prozesse produziert wird, was im Falle von versehentlich fehlenden
Bauteilen einen Produktionsstopp zur Folge hat, sondern auf Basis der tatsächlich eintreffenden
Teile. Als Beispielanwendung lässt sich die Motorenproduktion sehen. Wenn statt eines 2‐Liter‐
Motorblockes versehentlich die Komponenten für einen 1.4‐Liter Motors versendet werden, wird die
Produktion kurzerhand auf den anderen Typ umgestellt und die Fertigungsreihenfolge angepasst. Der
Auslastungsgrad der Produktionsanlage kann somit gesteigert werden.
3.5.1.3 Einzelhandel
Analog zur Innenstadtlogistik spielt die Belieferung von Einzelhandelsunternehmen eine zentrale
Rolle für den Einsatz von Wechselbehältern. Das Sendungsaufkommen in eine Zielregion ausgehend
von einem zentralen Distributionszentrum ist i.d.R. nicht groß genug, um einen LKW zu füllen.
Abhilfe kann hier das Versenden von Zielregion‐reinen Wechselboxen schaffen. Die Behälter werden
im Distributionszentrum einer Handelskette vorkommissioniert. Anschließend werden sie mit dem
LKW in die Nähe der Zielregionen gebracht. Es wird nur der Behälter für die entsprechende Zielregion
auf einen Kleintransporter umgeschlagen und zu den Ladengeschäften ausgerollt. Am Zielort dienen
die Behälter gleichzeitig als temporäres Lager, so dass die Vorteile einer größeren Verkaufsflächen
und eines einfacheren Warenübergangs genutzt werden. Anwender können vor allem Non‐Food
Handelseinrichtungen mit Ladengeschäften, z.B. Elektronik‐/ Multimedia‐ und Computer‐
systemhäuser sein.
3.5.1.4 Belieferung Lebensmittelhandel, Restaurants, FastFood‐Ketten
Eine Spezialform der Einzelhandelsbelieferung stellen Lebensmittelhändler, Restaurants und
Fastfood‐Ketten dar. Diese haben die Anforderung einer ununterbrochenen Kühlkette zu erfüllen.
Aktiv gekühlte Wechselbehälter mit isolierten Wänden können hier eine kostengünstige Alternative
zu Kühlspeditionen darstellen.
Da der aktiv gekühlte Wechselbehälter sowohl als Transportträger als auch als Warenpuffer genutzt
werden kann, entfällt das sofortige Ausladen am Zielort. Dies spart doppelt Zeit. Der Mitarbeiter am
Zielort ‐ dies ist z.B. ein Fleischereifachgeschäft oder ein Supermarkt ‐ kann die Box nach Bedarf
entladen und sich so etwa in Stoßzeiten auf andere Aufgaben im Markt konzentrieren. Außerdem
muss der Fahrer des Transporters nicht auf das Entladen der Box warten, da die Waren‐
vereinnahmung bereits elektronisch im zentralen Logistik‐Center stattgefunden hat. Der
Warenübergang zwischen Transportdienstleister und Empfänger wird damit entkoppelt. Das bisher
notwendige Vier‐Augen‐Prinzip bei der Warenübergabe entfällt. Das Kühlaggregat speist sich
während dessen aus der autonomen Energieversorgung der Box, die entweder aus einem
Schnellwechselakku besteht, oder aus einem direkten Stromanschluss am Abstellort. Die kleinen
Behälter spielen hier einen weiteren Vorteil aus: Mit einer Grundfläche von nur etwa 5m² lassen sie
sich problemlos selbst an Orten mit sehr geringem Platzangebot deponieren.
Für das nur teilweise Be‐ und Entladen bei den Sendungsempfängern können die Behälter an die
unterschiedlichen Bedingungen angepasst werden. Einzelne Pakete können vom Zustellfahrer immer
per Hand aus der Box genommen werden. Für größere Sendungen, die beispielsweise in rollbaren
Gitterboxen transportiert werden, kommen entweder Überladebleche oder ein entsprechender Lift
am Fahrzeug zum Einsatz. Mit Hilfe dieses Liftes kann der Ladungsträger aus der Wechselbox
bodennah abgesetzt werden. Eine weitere Alternative ist eine an der Decke der Box befestigte
‐ 61 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Hängebahn, an der etwa Frischfleisch hängend direkt aus der Produktion in die Wechselbox und
wieder heraus gefahren werden kann.
Der zunehmenden Divergenz im Warenangebot, dies bedeutet eine Mischung aus Non‐Food und
Lebensmittelprodukten (bspw. Kaffeehäuser, die auch Bekleidung anbieten), kann durch
Wechselbehälter mit Mehrkammer‐Lagerzonen entsprochen werden. Die Vorteile sind eine
Reduzierung des zu kühlenden Volumens und eine höhere Auslastung des Transportbehälters, da
sowohl gekühlte, als auch temperaturunempfindliche Ware transportiert werden kann.
Die ökologischen als auch ökonomischen Vorteile der 10m³ Wechselbehälter werden dadurch weiter
verbessert. Abb. zeigt einen Wechselbehälter mit zwei Klimazonen für Frischegüter und normale
Güter.
Abb. 39: Zwei‐Zonen Wechselbehälter
Durch einen seitlichen Zugang zum Kühlraum wird der Luftaustausch mit der Umgebung auf ein
Minimum reduziert, sodass der Energieaufwand für das Kühlen so gering wie möglich ausfällt.
3.5.1.5 Internetversandhandel von Frische‐Gütern
Vor allem das zunehmende Online‐Angebot von Lebensmitteln und anderen Convenience‐Produkten
stellt ein wachsendes Aufgabengebiet für die Frische‐Logistik dar. Immer mehr
Internetversandhäuser nehmen solche Waren zusätzlich in ihr Sortiment auf. Die Aufgabe, diese
Produkte kostengünstig, aber auch zu garantierten Bedingungen als Einzelzustellung durchzuführen,
ist dabei jedoch noch nicht hinreichend gelöst. Derzeit existiert kein Systemdienst, der in der Lage ist,
Produkte für das Frische‐Segment 2°C – 7°C im Haus‐zu‐Haus‐Verkehr zu attraktiven Preisen
auszuliefern. Auch der kleinteilige Versandprozess auf der "letzten Meile" bei Fleischwaren und
anderen Lebensmitteln offenbart hier Defizite. Diese Situation soll sich im nächsten Jahr durch die
Etablierung eines neuen, deutschlandweit agierenden Frische–Dienstleisters verändern. Im Rahmen
‐ 62 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
dieses Forschungsprojektes stand die Otto‐von‐Guericke‐Universität dem Unternehmen als
Forschungs‐ und Entwicklungsdienstleister zur Seite – mit Lösungen für das Logistik‐ und
Umschlagkonzept bis zur sensorgestützten Warenzustandsüberwachung über die gesamte
Transportkette.
3.5.1.6 Baugewerbe
Der Einsatz des Wechselbehälters als Baustellencontainer für die Verwahrung von Werkzeugen oder
hochwertigen Einbauteilen stellt einen weiteren Nutzen dieses Systems dar. Der WB kann
einsatzspezifisch vorbereitet werden, sodass nur benötigte Werkzeuge mitgenommen werden. Die
Sicherung des WB erfolgt durch Verschluss des Containers und Ortung des Standortes und der
Werkzeuge mit Hilfe des Einsatzes von RFID‐Technik.
Auf industriellen Baustellen werden Werkzeuge und hochwertige Teile in den Baustellencontainern
gelagert. Diese sind entweder mit einem Tür‐ oder einem Vorhängeschloss gesichert. Die Ausstattung
der Werkzeugcontainer erfolgt dabei entweder vom ausführenden Unternehmen oder durch
Werkzeugverleiher.
Entnahmen oder Rückgaben von Werkzeugen sind häufig nicht nachvollziehbar. Auftretender
Diebstahl von Werkzeugen verursacht dem ausführenden Unternehmen hohe Kosten. Zudem gibt es
für derartige Container keine Standardausstattung hinsichtlich Regalen, Boxen und Haken.
Der Wechselbehälter besitzt zur Aufnahme verschiedener Werkzeuge eine feste Innenausstattung. Er
ist durch ein elektronisches Türschloss und GPS vor Diebstahl gesichert. Der Innenraum ist mit RFID‐
Lesetechnik, die Werkzeuge sind mit Transpondern ausgestattet. In Kombination mit der Betätigung
des Türschlosses sind Werkzeugentnahmen und –rückgaben nachvollziehbar und dokumentierbar.
Der Wechselbehälter hat entweder einen Stromanschluß wie normale Baustellencontainer oder kann
für eine autarke Stromversorgung mit einer Batterie bzw. mit Solarpanelen ausgestattet sein. An
Stelle der Werkzeuge können auch hochwertige A‐Teile in solch einem mobilen Lager aufbewahrt
werden.
Der Vorteil für das ausführende Unternehmen liegt in transparenten Zugriffsprozessen auf den
Wechselbehälter. Es wird genau dokumentiert, welcher Mitarbeiter welches Werkzeug entnommen
hat. Des Weiteren ist die Box diebstahlsicher und verhindert ein fremdes Entnehmen der Werkzeuge.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Online‐Inventur des Inhalts des Wechselbehälters, welches durch die
ständige Dokumentation mittels RFID ermöglicht wird. Um die zuvor genannten Vorteile realisieren
zu können, müssen folgende technische Anforderungen im Wechselbehälter umgesetzt werden:
� elektronisches Türschloss
� GPS‐Modul (Diebstahlsicherung)
� RFID‐Antennen im Innenraum
� Batterie, Solarpanel oder externer Stromanschluss
� Innenausstattung fest definiert und nicht herausnehmbar, aber für verschiedene Werkzeugtypen
geeignet
� Anschlaghilfen außen für Transport auf der Baustelle,
� wetterfest / robust.
‐ 63 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Die folgende Abbildung visualisiert das Konzept des Wechselbehälters als sicheren Ladungsträger für
die Baustellenversorgung
Abb. 40: Einsatz des Wechselbehälters als gesicherter Baustellencontainer
3.5.1.7 Veranstaltungs‐ u. Getränkelogistik
Üblicherweise werden Freiluftveranstaltungen mit Verkaufsanhängern die eine spezielle Form und
Ausstattung vorweisen versorgt. Der Nachteil dieser Anhänger ist die unzureichende, sporadische
Auslastung. Durch eine Kombination von Verkaufs‐ und Transportbox ist eine weitaus bessere
Nutzung der Fahrzeuge möglich. Unter der Woche dient die Box dem Transport von Waren,
beispielsweise der Belieferung von Gastronomiebetrieben. Am Wochenende, an dem keine
Belieferungen stattfinden, kann die Box zum Verkaufsraum umgestaltet werden. Ein mobiler Einbau
von Schanktechnik verwandelt den Ladungsträger so in einen Event‐Container. Eine seitliche
Verkaufsöffnung stellt den Zugangspunkt für die Gäste dar.
Es ergibt sich dadurch eine wesentlich bessere Auslastung der Behälter über sieben Tage in der
Woche. Für mittelständische Getränkezwischenhändler ergeben sich so neue Geschäftszweige bei
einer Reduzierung des Fuhrparks, da für die Boxen selbst, im Gegensatz zu Anhängern, keine Steuern
und Versicherungsprämien anfallen, sinken ebenfalls die Unterhaltskosten.
3.5.1.8 Nutzung des Wechselbehälters als Sammelstation für KEP‐Sendungen
Der Wechselbehälter wird nach dem Postbox‐Prinzip verwendet und an einem möglichst zentralen
Punkt in der Stadt aufgestellt. Geschäfts‐ und Privatkunden können die Sendungen aus dem WB
holen. Die Sicherung der Sendungen erfolgt über Schließfächer. Über ein Terminal kann jeder Kunde
auf sein Schließfach zugreifen. Der Wechselbehälter wird morgens bereitgestellt und abends oder
nachts zur Neubefüllung abgeholt. Der Wechselbehälter ist gegebenenfalls mit entsprechenden
zustandssichernden Systemen für die Ware (kühl, sicher, wertvoll, gefährlich) ausgestattet.
Anwendungsgebiete sind z.B. die Abholung von Fotos oder Büchern durch Geschäfts‐ oder
Privatkunden.
Unternehmen unterschiedlicher Branchen werden zunehmend, soweit es das Transportgut und die
entsprechende Transportmenge zulassen, mit Postpaketen über KEP‐Anbieter beliefert. Der
Empfänger muss täglich mehrere Sendungen von verschiedenen Dienstleistern zu unterschiedlichen
Tageszeiten entgegennehmen. Der Mitarbeiter, der die Sendungen annimmt, wird dadurch
‐ 64 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
mehrmals täglich im Tagesablauf gestört. Jeder KEP‐Anbieter muss den zu beliefernden Kunden
einzeln anfahren. Das führt zu entsprechenden Transportaufwänden und insbesondere im
Stadtgebiet zu hohem Verkehrsaufkommen.
Zukünftig liefern KEP‐Anbieter ihre Sendungen nicht an den Kunden, sondern an einen
Wechselbehälter, der als Sammelstelle genutzt wird. Der KEP‐Dienstleister hinterlegt die Sendung in
einem für den Kunden reservierten Fach. Der Kunde kann seine Sendungen gebündelt an dem WB
abholen, indem er sein Fach/seine Fächer mit einem Sicherheitscode oder einem Schlüssel öffnet.
Ebenfalls denkbar ist, dass der WB einmal am Tag mitsamt allen bis zu diesem Zeitpunkt
eingetroffenen Sendungen an einen Ort in der Stadt bzw. in die unmittelbare Nähe eines oder
mehrerer Kunden transportiert wird. Die Sendungen können so vom Kunden gebündelt an einem Ort
abgeholt werden. Wird der WB zum Kunden transportiert, so kann dies zu einem festen Zeitpunkt
(ggf. außerhalb der Öffnungszeiten) geschehen. Daraus resultieren eine bessere Ausnutzung der
Arbeitszeit und eine erhöhte Planungssicherheit im Arbeitsablauf.
Der Transportdienstleister verringert seinen Transportaufwand und erweitert sein Angebotsportfolio
um die Möglichkeit der Selbstabholung an den Standorten der WB. Das Verkehrsaufkommen wird
eingeschränkt und Nachtanlieferungen werden ermöglicht, da der Kunde das Paket nicht selbst
entgegennehmen muss. Der WB muss mit einem Schließfachsystem ausgestattet werden. Die
Schließfächer müssen einbruchsicher und groß genug sein, damit ein Großteil der Sendungen in
ihnen platziert werden kann. Um die Ankunft und die Entnahme eines Paketes zu registrieren, muss
eine Scanningvorrichtung oder ein Nutzerterminal in dem WB integriert werden, über die die
Kennzeichnungen des Paketes erfasst werden können.
Abb. 41: Einsatz des Wechselbehälters als Sammelstation für KEP‐Lieferungen
‐ 65 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.5.1.9 Nutzung in der Kontrakt‐ und Servicelogistik
Ein weiteres Einsatzgebiet der Wechselbox – Logistik sind Kontraktlogistik Dienstleister. Diese haben
i.d.R. langfristige Verträge mit den Versendern der Pakete. Neben dem reinen Transport bieten diese
Dienstleister weitere Value Added Services an. Beispielsweise im Bereich der Consumer Elektronik
können Reparaturdienstleistungen Teil des Angebotes sein. Der Kontraktlogistiker sammelt dabei die
Kunden Retouren in einem Logistik Center und schickt diese dann gebündelt mit geeigneten
Ladungsträgern zu einem Reparatur Provider. Der Transport erfolgt dabei i.d.R. als Mischladung
zusammen mit anderen Transportgütern auf einem 40t LKW.
Das Verbesserungspotential besteht darin, Provider ‐ spezifische Wechselbehälter zusammen zu
stellen und direkt zum Standort des Reparaturbetriebes zu befördern.
Der Vorteil für den Logistik Dienstleister sind ein sicherer Transport der Ware, eine schnellere
Beförderung zum Provider und zurück (das mehrmalige Umschlagen einzelner Ladungsträger in
anderen Logistikhubs entfällt) und eine vollständige Kontrolle der zugehörigen Transportkette
(Warenein‐/‐ausgangserfassung im WB).
Für den Reparatur – Provider (Werkstatt) können die Wechselboxen als Lagerfläche dienen.
Ausgestattet mit Sicherheits‐, Ortungs‐ und RFID Techniken stellen sie ein abgeschlossenes
Lagersystem inkl. Lagerverwaltungssystem dar. Idealer Weise sind die Ladungsträger (meist Trollies
oder große Kartonagen) innerhalb der Wechselbehälter nach Kundeneingangsdatum bestückt. Beim
Einbringen in den Wechselbehälter werden die Ladungsträger nach der FIFO (FirstInFirstOut)
Methode geladen. Dies stellt sicher, dass die Kundenaufträge innerhalb einer geforderten
Durchlaufzeit repariert und zurück gesendet werden.
Abb. 42: Servicelogistik mit Wechselbox‐Fahrzeugen
‐ 66 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.5.2 Bewertung der Transfermöglichkeiten des neu konzipierten
Distributionskonzepts auf andere Infrastrukturen
3.5.2.1 Schienenverkehr
Heutiges Einsatzszenario für die Branche
Die Waren für die städtischen Filialen der Einzelhändler werden fast ausschließlich über den
Straßengüterverkehr in die Stadt transportiert. Eine Verlagerung auf umweltfreundlichere und für die
staubelasteten Straßen einer Stadt verträglichere Verkehrsträger wie die Schiene ist durch Nutzung
der vorhandenen Straßenbahn‐Infrastruktur ohne große Investitionen umsetzbar.
Herausforderungen
Die Probleme und Engpässe auf den Straßen einer Stadt, insbesondere in den Morgenstunden, wenn
der durch den Berufsverkehr verursachte Motorisierte Individualverkehr und der Anlieferverkehr für
die Geschäfte in der Stadt miteinander um die knappe Verkehrsinfrastruktur konkurrieren, ist
hinlänglich bekannt. Staus, verstopfte Straßen, Zeit‐ und damit Kostenverluste für Private und die
Wirtschaft sowie eine hohe Umweltverschmutzung verursacht durch Lärm‐ und Schadstoff‐
emissionen sind die Folge. Mit einem LKW können heute nur noch etwa die Hälfte der
Auslieferungsstopps realisiert werden als noch vor ein paar Jahren. Die Folge ist, dass die
Fahrzeugauslastung zwar sinkt, aber mehr Fahrzeuge eingesetzt werden müssen, um die zum Teil
sehr engen Anlieferungszeitfenster einhalten zu können.
Potenzielles Einsatzszenario für den Wechselbehälter im Zulauf einer Stadt
In vielen großen Städten ist der Standort des Hauptbahnhofs zentral gelegen. Die Wechselbehälter
sind so konstruiert, dass sie für den Schienenverkehr geeignet sind. Es reicht ein Abstellgleis in dem
Bahnhof, um dort ein kleines City‐MVZ einzurichten. Der Umschlag der Wechselbehälter erfolgt mit
einem Gabelstapler oder einem Umsetzegrät. Alternativ kann das Verteilfahrzeug die Wechselboxen
mit Hilfe einer Hubvorrichtung selbst aufnehmen (Abb. Fehler! Verweisquelle konnte nicht
gefunden werden.).
Abb. 43: Behälterübernahme vom Eisenbahnwaggon [14]
Ein Zug, beladen mit Wechselbehältern (dabei kann es sich je nach Bedarf auch nur um ein oder zwei
Waggons handeln, die abgekoppelt werden, so dass der Zug weiterfahren kann) bringt die Ware für
die Innenstadt an den Bahnhof. Dort werden die Wechselbehälter auf kleine LKW geladen, die
daraufhin die Feinverteilung der Ware in der Innenstadt übernehmen. Durch die Nutzung einer
vorhandenen Gleisanlage in einem zentralen Bahnhof entstehen keine Kosten für die
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Infrastrukturbereitstellung. Der Verkehr auf den Einfallstraßen einer Stadt kann deutlich reduziert
werden und gerade zu Spitzenzeiten wie am frühen Morgen die Stauproblematik entzerren.
Leerfahrten der Belieferungsfahrzeuge werden vermieden, da die Kleintransporter nur innerhalb der
Stadt vom Bahnhof zu den Filialen fahren, ohne die Stadt leer wieder verlassen zu müssen. Der
Einsatz umweltfreundlicher Fahrzeuge, bspw. mit Elektro‐ oder Gasantrieb, ist möglich, da die
Routen zwischen Bahnhof und Filiale in der Regel kurz und wiederkehrend sind.
Die Deutsche Bahn hat in den 1990er Jahren ein entsprechendes Konzept im Rahmen des
Forschungsprojektes „Cargo 2000“ zur Belieferung eines Automobilwerkes mit so genannten
Logistikboxen erfolgreich erprobt (Abb. Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.) [14].
Abb. 44: Logistikbox der Deutschen Bahn aus den 1990er Jahren [14]
Die Boxen sind mit Gabeltaschen zum Transport mit Gabelstaplern, Einschubrädern, Kufen und
einem Unterfahrtunnel für automatische Transportfahrzeuge ausgestattet. Die Abmessungen
betragen (LxBxH) 2500x2500x2490mm [15], es ist somit ein Transport auf standard
Eisenbahnwaggons, LKW und Kleintransportern möglich. Aufgrund der größeren Breite gegenüber
der WB können nur zwei Logistikboxen statt vier Wechselbehältern auf der Grundfläche eines C‐
Behälters transportiert werden. Es wird daher häufig eine schmalere Box verwendet, um die Länge
eines Eisenbahnwaggon bzw. LKW optimal auszunutzen.
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Abb. 45: Anordnung von vier großen und zwei kleinen Logistikboxen auf einem LKW mit Anhänger
‐ 69 ‐

3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
Nutzung der Tram‐Infrastruktur
Die Einbeziehung der in jeder Großstadt vorhanden Straßenbahn (Tram) in Kombination mit dem
Wechselbehälter‐Konzept stellt eine weitere Alternative zur Entlastung der innerstädtischen Straßen
dar. Die Befördungsunternehmen verfügen neben den Personenwagen i.d.R. bereits über
gleisgebundene Fahrzeuge und Anhänger zum Transport großer Bauteile für
Instandhaltungsarbeiten. Auf diesen so genannten Plattenwagen können Befestigungspunkte für
Wechselboxen angebracht werden und so ein Transport der Boxen auf dem gesamten verfügbaren
Schienennetz erfolgen. Der Umschlag der Boxen kann auf dem Betriebshof erfolgen, so dass keine
weiteren Schnittstellen für den intermodalen Verkehr benötigt werden. Am Bahnsteig selbst können
die Waren mit Hilfe von Gitterrollwagen und Überladeblechen entnommen werden. Alternativ ist ein
Umschlag des gesamten Wechselbehälters durch Abrollen möglich.
Abb. 46: Wechselbehälter auf Plattenwagen der Magdeburger Verkehrsbetriebe (Fotomontage)
[Foto: Hubert Rauch]
Fußgängerzonen mit Stadtbahnhaltestellen können auf diese Weise sehr einfach, ohne die
Notwendigkeit des Einfahrens von Straßenfahrzeugen, beliefert werden. Die lokalen
Schadstoffemissionen werden um 100% reduziert, da die Stadtbahnen über Oberleitungen mit
Energie aus entfernten Kraftwerken versorgt werden.
Der Einsatz von Straßenbahnen für die Logistik wird beispielsweise in Dresden für die Versorgung des
ansässigen VW‐Werkes seit 10 Jahren erfolgreich durchgeführt (Abb. ) [12].
Abb. 47: CarGoTram Dresden [Foto: Marco Präg]
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.5.2.2 Seeverkehr
Im internationalen Verkehr haben sich standardisierte Seecontainer für den geschützten,
gebündelten Transport von Waren etabliert.
Eine Nischenanwendung für kleinvolumige Wechselbehälter stellt die Verwendung von aktiv
gekühlten Behältern für fangfrischen Seefisch dar. Die Waren werden heute bereits auf See
vorverarbeitet, in Kühllagern unter Deck des Fangschiffes gelagert und zum Hafen transportiert. Im
Hafen erfolgt ein Umschlag des Rohfisches in Kühlfahrzeuge.
Durch den Einsatz von seetauglichen Wechselbehältern an Bord der Schiffe kann der risikobehaftete
Umschlag verändert werden. Die verschlossenen Behälter werden ohne eine Unterbrechung der
Kühlung direkt auf Kleintransporter oder LKW‐Sattelzüge umgeladen. Die Ware wird so keiner
direkten Sonnen‐ und Hitzeeinwirkung ausgesetzt und bleibt somit länger frisch. Die Bildung
pathogener Mikroorganismen wird damit im Keim unterbunden. Das Risiko, dass die Ware zu schnell
verdirbt wird so erheblich reduziert.
Die Transporter oder LKW transportieren den fangfrischen Fisch direkt zum Markt oder Großhändler.
Dort findet unter kontrollierten Bedingungen die Weiterverarbeitung oder der Verkauf statt. Durch
den Einsatz moderner RFID basierter Lab‐On‐Chip Lösungen kann die Kühlkette lückenlos überwacht
und dokumentiert werden. Zukünftige, strenge Anforderungen aus dem HACCP 4 Standard werden so
erfüllt.
Abb. 48: intermodaler Seeverkehr mit Wechselbehältern
Abbildung Abb. zeigt beispielhaft eine Anwendung dieses Prinzips auf der Insel Usedom. Die
gekühlten Boxen werden vom Schiff auf Transporter geladen, in Miniverteilzentren gesammelt und
gebündelt und anschließend mit einem LKW‐Sattelzug auf das Festland gebracht.
4 Hazard Analysis and Critical Control Points
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3 Präsentation der Ergebnisse der Arbeitspakete
3.6 Einfluss der Maßnahmen zur Sicherheit auf die Kernprozesse in der
Distributionslogistik
Die Kernprozesse der Logistik lassen sich in drei Teilbereiche einordnen: Transportieren, Umschlagen,
Lagern.
Abb. 49: Kernprozesse der Logistik
Im Bereich des Transportes von Waren ist die Maßnahme der Einführung von Wechselbehältern eine
innovative Maßnahme zur Sicherung der Warenketten. Kleinsendungen werden im neu geschaffenen
Ladungsträger Wechselbehälter konsolidiert und, geschützt vor Umwelteinflüssen, transportiert.
Dies unterscheidet dieses Verfahren von dem Transport auf Paletten, da zu keinem Zeitpunkt entlang
der Transportkette ein Anfassen der Sendungen, bspw. beim Wechsel des Fahrzeuges, notwendig ist.
Wie in den voran gegangen Abschnitten dargestellt, ergibt sich dadurch eine höhere Transport‐
sicherheit für die beteiligten Akteure.
Die Wechselbehälter bieten neue Umschlagmöglichkeiten für Ganzladungen. Im Gegensatz zu
Paletten können die Behälter nicht nur mit Flurförderzeugen (Gabelstapler, Hubwagen) sondern
ebenfalls mit Kranen, auf Rollen, mit angetriebenen oder passiven Rädern und durch Schieben auf
Caster‐Decks manipuliert werden. Die stabile Einhausung der Waren durch den Wechselbehälter
bietet zusätzlichen Schutz gegen mechanische Beschädigung, so dass auch die Sicherheit beim
Umschlagen gegen Zerstörung erhöht wird.
Die geschlossenen Behälter bieten beim Lagern einen hervorragenden Schutz gegen unbefugten
Zugriff. Durch die integrierte Telematik ist eine Ortung der Behälter jederzeit möglich. Dies erhöht
die Sicherheit gegen Diebstahl erheblich.
Des Weiteren ist die Ware zu jedem Zeitpunkt gegen Witterungseinflüsse geschützt. Ein Verderben
von sensiblen Waren wird somit verhindert. Aktiv gekühlte Wechselbehälter sichern die Warenkette
durch Einhalten optimaler Lagerbedingungen über den gesamten Transportweg.
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4 Wissenschaftliche und technische Methoden
4 Wissenschaftliche und technische Methoden
Das Projekt „OBJEKT“ wurde mit Hilfe zahlreicher wissenschaftlicher Methoden bearbeitet.
Regelmäßige Experteninterviews und Vorträge auf folgenden Veranstaltungen lieferten die
Grundlage für die durchgeführten Entwicklungsarbeiten:
� 13. IFF Wissenschaftstage, 15.‐17. Juni 2010,
� Treffen des Projektbegleitenden Ausschusses, 08. September 2010,
� Workshop Kühl‐ und regionale Logistik, 09. November 2010.
� 16. Europäischer KEP Kongress, Berlin, 26.01.2011
� 14. IFF Wissenschaftstage, 29‐30. Juni 2011
Die Notwendigkeit einer neuen Art der Haus‐zu‐Haus Distribution wurde auf allen Veranstaltungen
klar unterstrichen.
Mittels einer mesoskopischen Flusssimulation wurde ein beispielhaftes Miniverteilzentrum
hinsichtlich Ein‐ und Ausgehenden Verkehren untersucht.
Zahlreiche Virtual‐Reality (VR) Simulationen dienten zur Verdeutlichung und Validierung der
logistischen Prozesse.
Die zur Durchführung der Prozesse nötigen Transportmittel (Umschlaggeräte, Transporter, Puffer,
Wechselbehälter u.a.) wurden in detaillierten CAD/CAM Entwürfen konstruiert und zur
Prototypenreife gebracht. Diese Prototypen wurden im Rahmen des Förderprogramms Galileo
Transport Sachsen‐Anhalt in die Praxis umgesetzt und in realitätsnahen Szenarien erprobt.
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5 Bekanntgewordene Ergebnisse aus diesem Gebiet bei anderen Stellen
5 Bekanntgewordene Ergebnisse aus diesem Gebiet bei anderen
Stellen
Während der Durchführung dieses Vorhabens sind weitere Ergebnisse von Dritten bekannt
geworden.
Es wurde bekannt, dass die DHL in Kooperation mit der BVH (Bundesverband des Deutschen
Versandhandels) und einem großen Elektronikversender den Einsatz von Wechselboxen für die
Filialbelieferung untersucht.
Des Weiteren ist bekannt geworden, dass am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik der
TU München im Rahmen des Bayerischen Forschungsverbundes FORFood im Teilprojekt 6 an der
Untersuchung einer Sicheren und effizienteSupply‐Chain in der Lebensmittelindustrie durch einen
intelligenten Behälter gearbeitet wird [13]. Über die Größe und die zugrundeliegenden
Umschlagkonzepte wurden bisher keine Ergebnisse bekannt gemacht. (Stand Juli 2011)
Dies zeigt den hohen Bedarf an neuen Transportlösungen mit Behältern unterhalb der Container‐
Größe.
5.1 Weitere Forschungsprojekte auf dem Gebiet der intelligenten Citylogistik
Intelligent Cargo Study (PTV AG / ECORYS, 10/2009)
Die Studie im Auftrag der Europäischen Kommission stellt folgende Zukunftsvisionen auf:
1. Intelligente Transportsysteme
An intelligenten Transportsystemen wird bereits seit vielen Jahren geforscht (SESAR5, RIS6, ERTMS7).
Ihre Aufgabe ist das Lenken des Verkehrsflusses als Ganzes, sowie die Entwicklung von intelligenten
Transportfahrzeugen (vrgl. SmartTruck).
2. Sendungen (Waren) werden untereinander kommunizieren (intelligente Fracht)
Schon heute findet ein reger Informationsaustausch zwischen der Ware und einem übergeordnetem
System statt. Zukünftig werden selbstbestimmte, durch Kommunikationsnetze verbundene Güter ein
breites Feld von Informationsdiensten abdecken (Sendungsinformationen und zugehörige Services).
3. Waren werden sich zukünftig selbst durch das logistische Netzwerk routen („Internet der Dinge“)
Schon heute sind Intralogistik Systeme bekannt, die sich auf Basis der beim Wareneingang
aufgebrachten Informationsträger (Barcode/Matrixcode/RFID‐Label) selbst organisieren. In
Extralogistik‐Anwendungen existiert diese Form der Selbstorganisation bisher nicht. Die
Schlüsseltechnologie für die Realisierung von autonomen, intelligenten Systemen sind
Softwareagenten, die mit anderen Agenten kommunizieren und auf die Umwelt reagieren. So
genanntes Routing (leiten/lenken) ist eine weitere Schlüsseltechnologie für intelligente Einheiten im
„Internet der Dinge“.
5 Luftfahrt-Management System
6 Wasserstraßen-Nutzungsmanagement
7 Luftraum-Management
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5 Bekanntgewordene Ergebnisse aus diesem Gebiet bei anderen Stellen
Urban Retail Logistics (Effizienz Cluster Logistik Ruhr, Fraunhofer IML u.a.)
Das Projekt „Urban Retail Logistics“ verfolgt hauptsächlich zwei Ziele:
1.) Um zukünftigen logistischen Herausforderungen in urbanen Räumen und gleichzeitig den
Anforderungen der Individuen gerecht zu werden, gilt es, die Bündelung von Warenströmen sowie
die Entwicklung individueller Services gleichzeitig zu beherrschen. Logistische Infrastrukturen und
Schnittstellen zwischen Fernverkehr und der Feindistribution im urbanen Raum müssen dazu
weiterentwickelt und umgestaltet werden. Neben neuen Formen von Handels‐ und
Nahversorgungskonzepten sollen auch neue Bestellmöglichkeiten und Belieferungswege für den
Kunden entstehen.
2.) Um neue Handelskonzepte über die Logistik optimal bedienen zu können und gleichzeitig
Restriktionen in der Belieferung von Innenstadtlagen zu reduzieren, sind auch neue Ansätze für die
Handelslogistik notwendig. Im Projekt werden dazu Möglichkeiten von Kooperationsformen auf Basis
von Ad‐hoc‐Netzwerken erforscht und notwendige Technologien zur Umsetzung identifiziert und
weiterentwickelt. Zielsetzung ist die vereinfachte Bildung von kooperativen Logistikstrukturen unter
Wettbewerbern, die gegenüber den heutigen Systemen deutliche Effizienzvorteile in ihrer
Infrastrukturnutzung (Lager‐, Fahrzeug‐ und Straßenkapazität) generieren. Im Themenbereich
Logistik steht die Entwicklung von Standorten für eine flexible Bündelung von Waren (Urban Hub) für
u. a. Ultrafrischelogistik und Direktversorgung von LEH und Einzelkunden im Vordergrund.
DHL Smart Truck (TÜV Rheinland, Projekt intelligente Logistik)
Ziel des Projektes war eine Erhöhung der Abhol‐ und Zustelleffizienz durch die Einführung innovativer
Technologien. Dazu wurde der sog. SmartTruck, ein mit IuK‐Technologie für optimierte
Tourenplanung ausgestattetes Verteilfahrzeug, entwickelt. Durch dynamische Tourenplanung wird
die effizienteste Route auf Hausnummernebene für eine Tour berechnet und direkt in das
Navigationssystem des Fahrzeuges übertragen. Die aktuelle Verkehrssituation fließt durch
Berücksichtigung von Telematikdaten direkt in die Tourenplanung ein.
RFID (Radiofrequenz Identifikation) dient der permanenten Erfassung und Überwachung des
Beladungszustandes des Fahrzeuges. In Kombination mit einer GPS Fahrzeugverfolgung sind
Kundenbenachrichtigung und ad‐hoc Auftragsannahme möglich.
Es konnten folgende Vorteile realisiert werden:
� Effizienz (Zeiteinsparung, CO2‐Reduktion, gesteigerte Produktivität)
� Intelligente Technologien (Flexibler Fahrer‐ und Fahrzeugeinsatz, höhere Transparenz in der
Sendungsabfertigung)
� Benutzerfreundlichkeit, Flexibilität, besserer Service
� umweltfreundliche Logistik
� verbesserte Kommunikation
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6 Erzieltes Ergebnis und sein Nutzen, insbesondere wirtschaftliche Verwertbarkeit
6 Erzieltes Ergebnis und sein Nutzen, insbesondere wirtschaftliche
Verwertbarkeit
Im Forschungsprojekt OBJEKT wurde der Einsatz von wechselboxbasierten Verteilverkehren für
unterschiedliche Szenarien untersucht.
Es sind Betreibermodelle und Anwendungsszenarien für KEP‐Dienste, Handelseinrichtungen und
Automobil‐Werke entwickelt worden.
Auf Basis einer vereinheitlichten Größe der Wechselboxen und standardisierten mechanischen und
elektrischen Schnittstellen zum Umschlag der Behälter sind konkrete Konstruktionsvorschläge für die
Herstellung der Boxen sowie der zugehörigen Umschlaggeräte für kleine und mittelständische
Unternehmen im Bereich Fahrzeugbau und Stahlbau/Fördertechnik ausgearbeitet worden. Es ist
geplant, eine Serie von Wechselbehältern für den anstehenden Roll‐Out des Frischelogistik‐
Dienstleisters „FreshParcel“ herzustellen. Dies ist ein erheblicher wirtschaftlicher Nutzen für den am
Projekt beteiligten Fahrzeug‐Aufbauhersteller. Es wird erwartet, dass sich die Herstellung von
Wechselboxen zu einem weiteren Geschäftszweig des Unternehmens entwickelt und dadurch neue
Arbeitsplätze im Bereich des Fahrzeugbaus entstehen werden.
Die Entwicklung eines elektrisch betriebenen Verteilfahrzeuges zum Einsatz in Innenstädten ist ein
weiteres Ergebnis dieses Forschungsvorhabens. Es ist geplant, das Konzept in einem weiteren
Kooperationsprojekt zu realisieren und dadurch den Elektromobilitätsstandort Deutschland weiter
vor ran zu bringen.
Das Konzept des intelligenten Wechselbehälters wird teilweise bereits bei DHL zur Verfolgung von
LKW‐Wechselbrücken und dem so genannten DHL Smart Truck als Verteilfahrzeug angewendet. Es
wird erwartet, dass durch eine zunehmende Nutzung der Sendungsverfolgung neue Dienstleistungen
am Markt etabliert werden. Die Integration des Modenverwirbelungsprinzips in die Wechselbehälter
stellt einen neuen Geschäftszweig für das beteiligte KMU „Metratec“ dar.
‐ 76 ‐

7 Öffentlichkeitsarbeit
7 Öffentlichkeitsarbeit
Inhalte und Ergebnisse des Projekts OBJEKT wurden und werden auf zahlreichen Veranstaltungen
und über diverse Veröffentlichungen publiziert. Ergänzend zu konkreten PR‐Maßnahmen wurde
zudem auf verschiedenen Veranstaltungen mit einer durchweg positiven Resonanz auf das FuE‐
Vorhaben hingewiesen. Nachfolgend ein Auszug:
� CEMAT 2011 auf dem WGTL – Gemeinschaftsstand,
� 10. Forschungskolloquium am Fraunhofer IFF 2010,
� 13. IFF Wissenschaftstage, 2010,
� 16. Magdeburger Logistiktage, 2011,
� Zeitungsartikel in Regional‐ und Fachzeitschriften
Im Folgenden findet sich eine Übersicht der bisher erschienen Veröffentlichungen sowie weiterer
geplanter Maßnahmen:
Erschienen
Richter C.; Adler F.;Voigt M.;Richter K.: 3.5t Elektromobilität: Der Intelligente Wechselbehälter;
10. Forschungskolloquium am Fraunhofer IFF; Manuskripte; Prof. Dr.‐Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c.
mult. Michael Schenk (Hrsg.); Magdeburg; 2010
Richter K.:Intelligente Wechselbehälter: Mehr Flexibilität, Transparenz und Sicherheit für die Kühl‐
und Regionallogistik; Fleischwirtschaft; 2011
Richter C.; Richter K.: Fahrzeugkonzept Elektrofahrzeug mit Wechselbehälter für die City Logistik; 16.
Magdeburger Logistiktage; Prof. Dr.‐Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. mult. Michael Schenk (Hrsg.);
Magdeburg; 2010
Richter C.: Intelligente Wechselbox‐Elektromobilität für die City‐Logistik; ILM Jahrbuch 2010; Otto‐
von‐Guericke‐Universität Magdeburg, ILM; Magdeburg 2011
Rieß M.: Forscher setzen kleine Transporter unter Strom; Volksstimme; 09.06.2011
Eingereicht und Angenommen
Richter K.; Poenicke O.; Richter C.; Hörold S.: Elektrisch betriebene Verteilfahrzeuge mit
wechselbaren Energiespeichern für die City‐Logistik, 23. VWT – Verkehrswissenschaftliche Tage
2012, Dresden 2012
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8 Literaturverzeichnis
8 Literaturverzeichnis
[1] Manner‐Romberg Unternehmensberatung, Die Top 101 des europäischen KEP‐Marktes, S.23
[2] Verkehrsrundschau, Studie: KEP‐Branche rechnet auch 2009 mit Wachstum,
http://www.verkehrsrundschau.de/studie‐kep‐branche‐rechnet‐auch‐2009‐mit‐wachstum‐
830907.html , Stand: 01.10.2010
[3] Die nächste Generation der Tourenplanung; DHL; in:
http://www.dhl‐discoverlogistics.com/cms/de/course/technologies/reinforcement/route.jsp
Stand: 07.07.2011
[4] Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO), §32. In: URL: http://www.stvzo.de/stvzo/b3.htm
Stand: 21.10.2010
[5] Norm DIN EN 284. Wechselbehälter ‐ Nicht stapelbare Wechselbehälter der Klasse C ‐ Maße
und allgemeine Anforderungen.
[6] Norm DIN EN 452. Wechselbehälter der Klasse A ‐ Maße und allgemeine Anforderungen.
[7] Gesetzliche Unfall Versicherung: Handverzug von Flurförderzeugen: Physische Belastungen
und Beanspruchungen beim Ziehen und Schieben. München, 2004
[8] Tolujew, J.; Reggelin, Z.: Mesoskopische Simulation: Zwischen der kontinuierlichen und
ereignisdiskreten Simulation; Advances in Simulation for Production and Logistics
Applications; Markus Rabe (Herausgeber);Stuttgart, Fraunhofer IRB Verlag 2008
[9] Verkehrstechnik: Isolde entlastet die Nürnberger Innenstadt in:
http://www.fraunhofer.de/archiv/magazin/pflege.zv.fhg.de/german/publications/df/df1997/
297‐28.htm; Stand: 07.07.2011
[10] Das Warenhandling fest im Griff; Fraunhofer IFF; In:
http://www.iff.fraunhofer.de/de/iffdbde/press_releas_detail.php?press_releasId=121
Stand: 07.07.2011
[11] Richtlinie: Verband der Automobilindustrie ;VDA 4500; 7. überarbeitete Ausgabe, 2010
[12] Dresdner Cargo‐Tram feiert Schienenjubiläum
http://www.dvz.de/news/alle‐news/artikel/id/dresdner‐cargo‐tram‐feiert‐
schienenjubilaeum.html, Stand: 04.07.2011
[13] Bayerischer Forschungsverbund FORFood Teilprojekt 6: Sichere und effizienteSupply‐Chain in
der Lebensmittelindustrie durch einen intelligenten Behälter; In:
http://www.fml.mw.tum.de/fml/index.php?Set_ID=753
Stand: 07.07.2011
[14] Hoepke, E.: Der LKW im europäischen Straßengüter‐ und kombinierten Verkehr; Expert
Verlag; Renningen‐Malmsheim, 1997, Seite 63
[15] Krampe, H.; Lucke, H.J.: Grundlagen der Logistik; Huss Verlag, 2006, Seite 415
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