Nachhaltigkeit Ressourcen durch Digitalisierung schonen

Autor / Redakteur: Matthias Friese* / Sebastian Human

Big Data, Künstliche Intelligenz, Sensorik: Digitale Tools und ihre Vernetzung senken den Kraftstoffverbrauch im Güterverkehr und sorgen für eine bessere Auslastung. Auch in der Intralogistik helfen Technologien, Ressourcen zu sparen.

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Richtig eingesetzt, ist die Digitalisierung ein wirksamer Hebel, um Ressourcen zu sparen und die Umwelt zu schonen.
Richtig eingesetzt, ist die Digitalisierung ein wirksamer Hebel, um Ressourcen zu sparen und die Umwelt zu schonen.
(Bild: gemeinfrei / Unsplash)

Die Klimaziele der EU verlangen nach nachhaltigen Geschäftsmodellen. Bestehende Unternehmer sollten sich darum bemühen, ihre Prozesse immer umweltfreundlicher zu gestalten, während bei Neugründungen und Innovationen immer mehr der Fokus auf nachhaltigen Angeboten liegt. Das gilt zunehmend auch für die Logistik- und Transportbranche.

Bessere Auslastung

Wie dringend Maßnahmen zu mehr Nachhaltigkeit in der Logistik benötigt werden, zeigen Zahlen zu der Auslastung der Transportfahrzeuge. Über zwanzig Prozent der Kilometer, die LKW in Deutschland zurücklegen, sind Fahrten ohne Ladung, so der Bundesverband Güterkraftverkehr Logistik und Entsorgung. Auch die Transportauslastung ist erschreckend gering: Sie beträgt hierzulande gerade einmal 50 bis 70 Prozent.

Hier können Big Data, Künstliche Intelligenz und digitale Vernetzung Abhilfe schaffen. Sie sind Bausteine von Transportmanagementsystemen, die Lieferketten so planen, dass Aufnahmekapazitäten optimal ausgenutzt werden. Dabei liefern Sensoren an Fahrzeugen, Paletten und Produkten die notwendigen Informationen. Auf ihrer Grundlage berechnen entsprechende Algorithmen unter Einbeziehung aktueller Verkehrsdaten die Routen so, dass die Transporter möglichst viel Fracht transportieren können.

Mobile Computing und Cloud-Anbindungen ermöglichen dabei nicht nur Datentransfers entlang der gesamten Lieferkette. Sie vereinfachen auch unternehmensübergreifende Transportplanungen, wenn sie Aufträge und Ladekapazitäten verschiedener Speditionen ohne zeitliche Verzögerung übermitteln. Leerfahrten und partielle Beladungen ließen sich so signifikant verringern.

Emissionen reduzieren

Die letzte Meile wird nicht zuletzt durch die Pandemie ein immer wichtigerer Faktor für die Entwicklung der Logistik. Darunter versteht man den letzten Abschnitt bei der Lieferung bis zum Konsumenten. Während dies in der Vergangenheit durch gewöhnliche Transporter ablief, konzentrieren sich Start-ups und auch große Lieferhäuser zunehmend auf nachhaltige Alternativen. Neben Elektroautos und neuen Fahrzeugen greifen Firmen ebenso auf die altbekannten Fahrräder zurück. Allerdings ist diese Variante bei größeren Strecken keine Option.

Eine interessante Entwicklung stellt die Dronenlieferung dar. Lieferdrohnen sind schon seit einiger Zeit im Gespräch und sollen zukünftig auch von E-Commerce Giganten wie Amazon eingesetzt werden. Dabei erfolgt die Lieferung völlig automatisch vom Versandhaus bis vor die Haustür. Neben den Kohlenstoffdioxid-Einsparungen, besteht kein Risiko von höherem Verkehrsaufkommen und Zeitverzögerung. Die Lieferung erfolgt so also nicht nur nachhaltiger, sondern auch schneller.

Auch der automobile Warentransport wird in nicht allzu ferner Zukunft weitgehend automatisiert ablaufen. LKW werden in Kolonnen dicht an dicht über die Autobahnen fahren und nur das Fahrzeug an der Spitze des Konvois wird noch menschlich gelenkt. Ermöglicht wird dieses sogenannte Truck Platooning durch Vehicle-to-Vehicle-Communication (V2V), bei der Sensoren den genauen Standort und den Abstand zum nächsten Fahrzeug erfassen. Die Daten werden so verarbeitet, dass die Fahrzeuge im ständig gleichen Abstand über den Asphalt rollen.

Beim automatisierten Fahren in Kolonnen, so haben Praxistests gezeigt, reichen 15 Meter bei einer Geschwindigkeit von 85 Stundenkilometern schon aus. Das ist entscheidend für die Ökobilanz: Durch den geringen Abstand der Fahrzeuge untereinander fahren sie im Windschatten, der Luftwiderstand verringert sich, Energieverbrauch und CO2-Emissionen werden reduziert.

Noch fehlen jedoch europaweite Regelwerke und herstellerübergreifende Standards für die Schnittstellen und Systeme. Technologisch ist das automatisierte Fahren in Kolonnen jedoch kein Problem, das zeigen viele internationale Pilotprojekte. Truck Platooning hat das Potential, zum Paradebeispiel dafür zu werden, wie Technologien einer Logistik 4.0 die Ökobilanz des Gütertransports deutlich verbessern. Zwar beziffern Studien die Kraftstoffersparnis sehr unterschiedlich, die Spanne reicht von drei bis 22 Prozent. Dennoch: Der Effekt auf die Umweltbilanz wäre bei fast 24 Milliarden gefahrenen Kilometern im Güterverkehr in Deutschland – so der Wert für 2018 – in jedem Fall immens.

Ressourceneffizienz in der Intralogistik

Die Intralogistik versieht schon seit Jahren Objekte mit Informationen und vernetzt sie. Ob beim Wareneingang, der Lagerhaltung oder beim Versand: Warehouse Management Systeme (WMS) erfassen riesige Datenmengen und verfügen über eine Vielzahl von Schnittstellen zu anderen Tools wie Enterprise Resource Planning (ERP) oder Materialflussrechnern (MFR), um Materialflüsse möglichst effizient zu gestalten. Die Kommunikation zwischen den verschiedenen Systemen kann aufgrund veralteter Standards oder fehlender Infrastruktur allerdings schnell zu Informationsengpässen führen. Um Fehler und verlorene Informationen zu vermeiden, müssen in Zukunft sowohl WMS als auch TMS und ERP Systeme effizient über vorgefertigte Schnittstellen kommunizieren können.

Eine integrierte Systemlandschaft kann dann auch eingesetzt werden, um Fahrerlose Transportsysteme (FTS) zu steuern. FTS minimieren Transportwege und sorgen dafür, dass die Fördermittel optimal ausgelastet sind. Zudem tragen sie zu einem effizienten Umgang mit Ressourcen bei, indem sie Kollisionen und damit Schäden an Fahrzeugen und Gütern vermeiden.

Prädiktive Wartung

Eine der vielversprechendsten Anwendungen der Logistik 4.0 ist Predictive Maintenance, die prädiktive Wartung. Sie hat bereits in vielen Industriebereichen Einzug gehalten und wird durch den Preisverfall in der Sensorik weiter Verbreitung finden.

Bei der Prädikativen Wartung werden technische Komponenten mit Sensoren und Übertragungsschnittstellen versehen, um beispielsweise Auslastungsgrade, Abnutzungen, Temperatur- oder Feuchtigkeitswerte zyklisch zu erfassen und zu analysieren. Die Auswertung der Daten erfolgt durch Algorithmen der Künstlichen Intelligenz. Erkennen diese verdächtige Muster in den Daten, melden sie einen Wartungsbedarf. So werden irreversible Defekte an den Maschinen oder Prozessfehler vermieden, die zu Materialschäden führen. Predictive Maintenance verhindert auch, dass eigentlich voll funktionsfähige Komponenten ausgetauscht werden, weil es ein starres zeitliches Wartungsschema vorsieht: Instandhaltungsmaßnahmen müssen nur dann durchgeführt werden, wenn sie auch wirklich notwendig sind.

Fazit

Nachhaltige Logistik umfasst längst nicht mehr nur Elektroantriebe. Neue Geschäftsmodelle bieten eine Reihe von Möglichkeiten, um auf Dauer auch diese Branche so zu gestalten, dass die Umwelt zunehmend geschont wird. Truck Platooning, Vernetzung oder auch Predictive Maintenance sind nur einige von vielen Beispielen. Und auch für die Zukunft ist es wichtig, dass dieser Fokus beibehalten wird. Besonders der CO2-Ausstoß der Transportlogistik kann so ganz erheblich vermindert werden.

* Matthias Friese arbeitet als Managing Partner des Berliner Company Builders Xpress Ventures.

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