Auf dem Weg zu Green Logistics - Messbarkeit ist der Schlüssel

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1 Nachhaltigkeit ist eine Entwicklung, die die Bedürfnisse der gegenwärtigen Generation deckt, ohne die Möglichkeiten der zukünftigen Generationen zu beeinflussen. [1] BVL-Kongress 2007 Ökologie & Logistik - umweltgerechte Lösungen Auf dem Weg zu Green Logistics - Messbarkeit ist der Schlüssel Dipl.-Ing. Thomas Seidel, 4flow AG Dr.-Ing. Stefan Wolff, 4flow AG

2 Inhalt 1 Ökologie und Logistik der öffentliche Druck wächst Green Logistics Ökologie und Logistik ein natürlicher Gegensatz? Umweltstrategien Initiativen der Industrie für nachhaltiges Wirtschaften UN Global Compact Global VDA-Initiative Initiative Carbon Disclosure Project Nutzen und Wahrnehmung von Nachhaltigkeitsinitiativen Ökologie in der Logistikforschung Realisierte Maßnahmen umweltschonender Logistik Implementierung eines Transportmanagementsystems Transparenz und Optimierung des Logistiknetzwerkes Logistikplanungssoftware für Öko- und Logistikeffizienz Anforderungen an die Transportplanung Strategische Transportplanung Abbildung der IST-Situation Schaffung von Transparenz Optimierung der Transportstrukturen Beispiele ökologischer Logistikplanung Milkrun-Planung Strukturoptimierung Flottenmodernisierung Fazit Referenzen Autoren... 24

3 Greift ein deutscher Käufer nach einem Kilogramm Erdbeeren, eingeflogen aus Südafrika, wird die Atmosphäre mit Gramm Kohlenstoffdioxid verpestet. Nimmt er hingegen die per LKW gelieferten Früchte aus Italien sind es 219 Gramm. Die klimafreundlichste Art sind sicher Erdbeeren aus heimischen Landen. [2] 1 Ökologie und Logistik der öffentliche Druck wächst Eine weltweite rasant wachsende Wirtschaft steigert die Nachfrage nach globalen Transportdienstleistungen. Nach Jahren fallender Preise auf dem Transportmarkt ist seit kurzem eine Umkehr festzustellen[3]. Die Ausweitung des Angebots an Transportdienstleistungen hält nicht Schritt mit dem Nachfrageanstieg dies führt zu steigenden Preisen. Ebenso rücken durch das wachsende Umweltbewusstsein und die Ergebnisse neuer Studien zum Klimawandel volkswirtschaftliche Kosten in den Vordergrund, die bisher größtenteils externalisiert waren. Der durch unternehmerisches Handeln verursachte Verbrauch von Ressourcen und die Belastung der Umwelt gewinnen in Politik, Öffentlichkeit und Industrie an Bedeutung. Es wird der Ruf nach nachhaltigem, umweltschonendem Wirtschaften laut. Dieser Beitrag liefert einen Überblick über einer Reihe von Aspekten, die zu einer Harmonisierung von Ökologie und Logistik beitragen können. Zunächst werden Paradoxa zwischen Ökologie und Logistik erläutert, welche die gegenläufigen Tendenzen in beiden Gebieten verdeutlichen. Das Konzept der Ökoeffizienz zeigt anschließend die Messbarkeit ökologischer und wirtschaftlicher Ziele auf und liefert damit eine Werkzeug zur Bewertung logistischer Maßnahmen. Es folgt die Vorstellung einiger Klimaschutzinitiativen, die ihren Ursprung in der Industrie haben bzw. sich explizit an die Industrie richten. Diese stellen eine Möglichkeit dar, wie Unternehmen Prozesse für erfolgreichen Umweltschutz implementieren und ihr Engagement im Umweltschutz wertsteigernd kommunizieren können. Anschließend wird beispielhaft für die Umweltstrategie der Marktorientierung ein aktuelles Forschungsvorhaben vorgestellt, das explizit die Reduktion der Umweltbelastung durch Produktions- und Logistikoptimierung zum Ziel hat. Nachhaltiges, vermittelbares Engagement in ökologische Logistikinnovationen werden hierdurch verdeutlicht und eine Steigerung der Prozesseffizienz erreicht. Es folgt die Darstellung zweier in der Industrie durchgeführter Logistikprojekte, die verdeutlichen, wie Ökologie als Kostenpotential aufgefasst und in konkreten Maßnahmen umgesetzt werden kann. Sowohl Wert- als auch Kostenpotential vermittelt der abschließende Abschnitt. Darin wird die Entwicklung einer Standardsoftware zur Logistikplanung für die Bewertung von Logistikkosten, Logistikleistung und logistikinduzierter Schadstoffemissionen vorgestellt und anhand von Fallstudien erläutert. Diese Standardsoftware bietet die Möglichkeit Transparenz über die durch die Logistik verursachte Umweltbelastung eines Unternehmens anhand von Szenarien zu schaffen, Maßnahmen zur Reduktion dieser Belastung zu bewerten und die Resultate als Grundlage für den fundierten Nachweis und die Kommunikation eines umweltschonenden Wirtschaftens heranzuziehen. Gleichzeitig wird deutlich, dass emissionsreduzierende logistische Maßnahmen oftmals Hand in Hand mit Kosteneinsparungen gehen und somit auch die Realisierung des Kostenpotentials der Ökologie unterstützt wird.

4 2 Green Logistics Im Folgenden wird verdeutlicht, dass Ökologie und Logistik oftmals paradoxe Entwicklungen anstreben. Vor diesem Hintergrund stellt sich anschließend die Frage, mit welchen Strategien beide Zielvorgaben gleichzeitig verfolgt werden können. 2.1 Ökologie und Logistik ein natürlicher Gegensatz? Umweltgesichtspunkte bei der Gestaltung und dem Betrieb von Logistiknetzwerken spielen eine wachsende Rolle in akademischen Arbeiten zur Logistik und zum Supply Chain Management. Dabei ist festzustellen, dass häufig die Ziele geringer Logistikkosten und hoher Logistikleistung als konträr zur Berücksichtigung von Umweltaspekten wahrgenommen werden. Dies kann anhand einer Reihe von Paradoxa veranschaulicht werden [4]. Bei Kostenbetrachtungen in der Logistik werden zahlreiche Faktoren, wie Lagerhaltung, (Obsolet-)Bestände, Verpackung oder Transportkosten, berücksichtigt. Durch logistische Tätigkeiten verursachte Umweltkosten sind oftmals aufgrund mangelnder Zurechenbarkeit externalisiert, d.h. wirtschaftliche Vorteile durch Logistik werden durch die Anwender realisiert, jedoch trägt die Umwelt einen Großteil der dadurch verursachten Lasten und Kosten. Obschon durch Maßnahmen wie Emissionszertifikatehandel für Industrieanlagen und Ökosteuer eine gewisse Umlage dieser Umweltbelastungen auf Industrie und Logistikbranche stattfindet, ist die proportionale Berücksichtigung des Umweltverbrauchs durch die Logistik noch nicht realisiert. Anstrengungen zur Steigerung der Logistikeffizienz führen häufig zu größerer räumlichen Ausdehnung der Logistikstrukturen. Logistikkonzepte wie Long-Range-JIS erlauben die Versorgung der Produktion aus sehr großen Entfernungen bei gleichbleibend hoher Versorgungssicherheit und Prozesseffizienz. Dies bewirkt unmittelbar eine Erhöhung der Tonnenkilometerleistung und damit mehr Energieverbrauch und Schadstoffemissionen. Für die Realisierung hoher Logistikleistung hinsichtlich Zuverlässigkeit und Pünktlichkeit sind die notwendigen Transportmittel meist diejenigen mit den vergleichsweise umweltschädlichsten Emissionswerten und Effizienzgraden, nämlich LKW und Flugzeug. Die Leistungsparameter von Bahn und Schiff erfüllen oftmals nicht die durch das Logistikkonzept gestellten Anforderungen. Multimodale Ansätze bieten hierfür teilweise Lösungen. Aktuelle Studien zeigen, dass sich diese in der Praxis jedoch aufgrund von wahrgenommener Komplexität und Störungsanfälligkeit noch nicht nachhaltig durchgesetzt haben [5]. Somit führt die gesteigerte Leistungsfähigkeit logistischer Systeme derzeit oft zu größeren Umweltbelastungen. Gleichzeitig tragen Kostensenkungsprogramme in der Logistik auch zur Bündelung von Transporten und damit zu einer Verbesserung der Ökologie bei. Es ist also festzuhalten, dass die Logistik großenteils indifferent gegenüber den durch sie verursachten Schadstoffemissionen ist, und sie wird es bleiben solange die Kosten für die Belastung der Umwelt nicht internalisiert sind. Hervorzuheben ist die Rolle, welche die Logistik in einer globalisierten Welt spielt. Logistik ist letztlich der entscheidende Enabler für eine arbeitsteilige Wirtschaft. Geringe Ressourcenkosten in der Logistik führen konsequent zu global arbeitsteiligen Wirtschaftssystemen, die sich an den jeweils geringsten Kosten der Wertschöpfung orientieren.

5 2.2 Umweltstrategien Vor diesem Hintergrund stehen Unternehmen vor der Frage, mit welcher Strategie sie Umweltthemen in der Logistik aufgreifen und umsetzen sollen. Als Hilfsmittel kann hierfür die Unterscheidung unterschiedlicher Umweltstrategien nach dem Stellenwert der Ökologie in der Logistik und den sukzessive ergriffenen Maßnahmen dienen. Quantitativ sind diese Umweltstrategien durch die Abschätzung der jeweiligen Ökoeffizienz unterscheidbar. Ökoeffizienz ist dabei definiert als der Quotient aus dem geschaffenen Wert und der Summe aus Ressourcenverbrauch und Schadstoffemissionen (Siehe Gleichung 1). In Abhängigkeit der gewählten Umweltstrategie und den damit verbundenen Maßnahmen bleiben diese Parameter konstant oder werden variiert und lassen so einen Rückschluss auf die jeweilige Ökoeffizienz zu. Wert Ökoeffizienz = Resourcenverbrauch + Schadstoffemissionen Gleichung 1: Ökoeffizienz, [6]. Im wesentlichen können die drei Umweltstrategien Compliance, Proaktivität und Marktorientierung unterschieden werden [7], [8], [9], [10]. Compliance bedeutet die Einhaltung von gesetzlichen Regeln und Auflagen. Geschäftsrisiken werden dabei direkt von der Nichteinhaltung dieser Regeln und Auflagen abgeleitet. Das Wissen der Unternehmen über Umweltaspekte beschränkt sich entsprechend auf die gesetzlich vorgegebenen Bereiche. Informationsaustausch darüber findet nur begrenzt und in wenigen, isolierten Aufgabenbereichen statt. Umweltmaßnahmen werden über die Anwendung sogenannter End-of-Pipe - Technologien ergriffen, um die Regeln und Auflagen zu erfüllen. Das für diese Aufgaben zur Verfügung stehende Budget ist gering, nicht zuletzt, da hierin keine Geschäftschancen erkannt werden. Proaktivität umschreibt das Streben eines Unternehmens nach Kontrolle über die Umweltbelastungen, welche durch ihre Unternehmensprozesse verursacht werden. Dies wird durch das Ergreifen integrierter Maßnahmen erreicht, welche zur gleichen Zeit die Einhaltung der gesetzlichen Regeln und Auflagen und eine Reduktion des Ressourcenverbrauchs bzw. der Schadstoffemissionen zum Ziel haben. Risiken werden dabei als begrenzt bzw. beeinflussbar wahrgenommen. Das Wissen über relevante Unternehmensprozesse wird aktiv auf operativen und taktischen Unternehmensebenen ausgetauscht. Ebenso werden auf diesen Ebenen explizit umweltrelevante Aufgaben durchgeführt, die prozessintegrierte Maßnahmen und Prozessgestaltung als Stellhebel nutzen. Das hierfür bereitgestellte Budget orientiert sich an der langfristigen Wirtschaftlichkeit der notwendigen Investitionen. Entsprechend wird die Umsetzung der Umweltstrategie als Geschäftschance durch die Realisierung von Kosteneinsparungen betrachtet. Marktorientierung als Umweltstrategie drückt ein Streben nach Wettbewerbsvorteilen aus, die durch die Reduktion der Umweltbelastung durch Produkt- und Prozessdesign sowie durch die Einbindung aller Unternehmensbereiche in Maßnahmen zur Wertsteigerung erreicht werden soll. Von Forschung und Entwicklung, über die Planung und Ausführung der Beschaffung, Produktion und Distribution bis hin zu Vertrieb und Marketing tragen alle Abteilungen aktiv zur umweltgerechten Wertschöpfung des Unternehmens bei. Entsprechend erstreckt sich das vorhandene umweltrelevante Wissen von Prozessverbesserung über die Produktgestaltung bis hin zur Umsatzwirksamkeit umweltgerechter Vermarktung. Informationen und Umweltaufgaben werden über alle Unternehmensebenen hinweg ausgetauscht, respektive wahrgenommen. Maßnahmen zur Reduktion der Umweltbelastung reichen von Prozess- bis Produktgestaltung. Maßnahmen zur Wertsteigerung umfassen Marketing-, Vertriebs- und Produktmanagementaspekte, z.b. die Vermarktung besonders um-

6 weltschonender Produktcharakteristika oder das Engagement in Initiativen zum Klimaschutz zur Vermittlung einer nachhaltigen Unternehmensreputation und - wahrnehmung. Risiken werden als Herausforderungen und Umweltaspekte als Marktchance wahrgenommen. Für eine Umsetzung der marktorientierten Umweltstrategie werden entsprechende Budgets für strategische Investitionen bereitgestellt. Die Gegenüberstellung dieser Umweltstrategien in Bezug auf ihre Ökoeffizienz in Abbildung 1 zeigt den jeweils unterschiedlichen Stellenwert der Ökologie und die Effekte auf Wertschöpfung, Ressourcenverbrauch und Schadstoffemissionen. Die Compliance-Strategie erzielt keine Reduktion des Ressourcenverbrauchs und der Schadstoffemissionen über das durch die gesetzlichen Regeln und Auflagen vorgeschriebene Niveau hinaus. Ebensowenig wird durch Umweltaspekte Mehrwert für die Unternehmen geschaffen. Ökologie wird letztlich als Kostenfaktor wahrgenommen, den es zu minimieren gilt. Die Umweltstrategie der Proaktivität optimiert die Prozesse der Unternehmen und dabei nicht zuletzt die Logistikprozesse als Maßnahme zur Reduktion von Ressourcenverbrauch und Schadstoffemissionen. Eine Schaffung von Mehrwert durch die Umweltstrategie findet nicht statt. Die Unternehmen fassen somit Ökologie als ein Kostenpotential auf, das es durch geeignete Maßnahmen zu heben gilt. Die Ökoeffizienz dieser Umweltstrategie ist gegenüber der Compliance-Strategie entsprechend höher zu bewerten. Die Marktorientierung strebt neben der Beschränkung von Ressourcenverbrauch und Emissionsausstoß gleichzeitig nach der Schaffung von Mehrwert für die Unternehmen. Es werden umweltorientierte Maßnahmen sowohl zur Kostenoptimierung als auch zur Umsatzsteigerung ergriffen. Ökologie wird letztlich als Wertpotential begriffen, das kosten- und umsatzseitig gewinnbringend eingesetzt werden kann. Die Ökoeffizienz dieser höchsten Entwicklungsstufe der Umweltstrategie übertrifft die der proaktiven Umweltstrategie nochmals deutlich. Ökoeffizienz Wert Resourcen Emissionen Marktorientierung Wert Resourcen Emissionen Compliance Wert Resourcen Emissionen Proaktivität Logistikoptimierung Ökologie als Kostenpotential Umsatz- und Kostenoptimierung Ökologie als Wertpotential Einhaltung von Gesetzen Ökologie als Kostenfaktor Abbildung 1: Umweltstrategien und Ökoeffizienz. Entwicklungsstufe Umweltstrategie In den folgenden Abschnitten werden mögliche Maßnahmen vorgestellt, die Unternehmen anwenden, um ihre Umweltstrategie umzusetzen.

7 3 Initiativen der Industrie für nachhaltiges Wirtschaften Das wachsende öffentliche Interesse und damit auch die Wahrnehmung von Unternehmen einerseits und die in Planung befindlichen politischen Maßnahmen zum Klimaschutz andererseits sind der Ursprung zahlreicher Initiativen und Projekte zum nachhaltigen Wirtschaften seitens der Industrie. In Verbindung mit einer marktorientierten Umweltstrategie entscheiden sich viele Unternehmen für ein Engagement in Sachen Nachhaltigkeit. 3.1 UN Global Compact Im United Nations Global Compact (UNGC, haben sich mehrere tausend Unternehmen freiwillig zur Einhaltung und Verwirklichung von zehn Prinzipien für ein nachhaltiges Wirtschaften verpflichtet. Der Global Compact verlangt von den beteiligten Unternehmen, innerhalb ihres Einflussbereichs einen Katalog von zehn Grundwerten aus den Bereichen Menschenrechte, Arbeitsnormen, Umweltschutz und Korruptionsbekämpfung anzuerkennen, zu unterstützen und in die Praxis umzusetzen. Heute haben über Wirtschaftsunternehmen und 800 weitere Teilnehmer den UN Global Compact unterzeichnet (siehe Abbildung 2). Darunter befinden sich über 90 Unternehmen aus Deutschland. Die Kontrolle der Unterstützung und Verwirklichung der Nachhaltigkeitsprinzipien findet über eine regelmäßig notwendige Berichterstattung zu in der Organisation ergriffenen Maßnahmen statt. Neben der selbstverständlichen Achtung der Grundrechte und einem klaren Bekenntnis gegen jede Form von Korruption können Verlader und Logistikunternehmen einen besonderen Beitrag im Bereich Umweltschutz leisten. Dienstleister und Industrieunternehmen zeigen positive Umwelteffekte durch die Optimierung von Logistik- und Transportnetzwerken auf und treiben deren Realisierung voran. Oftmals können durch solche Optimierungsmaßnahmen Kosten und Emissionen gleichermaßen reduziert werden Industrie Weitere Anzahl der Teilnehmer Abbildung 2: Teilnehmeranzahl am UN Global Compact, [11].

8 3.2 Global 100 Die Global 100 Most Sustainable Corporations in the World (Global 100, haben nach den Maßstäben dieser Initiative im Vergleich zu den übrigen bewerteten Unterenehmen eine ausgeprägtere Fähigkeit gezeigt, Aspekte des Umweltschutzes, der Corporate Governance und soziale Gesichtspunkte, welche die Chancen und Risiken ihres Wirtschaftens beeinflussen, zu identifizieren und effektiv zu managen. Seit ihrer Gründung im Jahr 2005 werden die Global 100 jährlich auf dem Weltwirtschaftsgipfel in Davos verkündet. Das sorgfältige Management solcher Aspekte der Nachhaltigkeit führen unmittelbar zur Stärkung des öffentlichen Ansehens oder zu Vorteilen bei der Gewinnung und Bindung von Mitarbeitern. Ebenso ist festzuhalten, dass auch Investmententscheidungen zunehmend stärker nach diesen Kriterien getroffen werden. 3.3 VDA-Initiative In Deutschland hat der Verein der Automobilindustrie (VDA, eine Offensive gegen die Emission von Kohlendioxid gestartet. Matthias Wissmann, Präsident des VDA betont: Wir brauchen einen integrierten Ansatz. Neben den fahrzeugseitigen Maßnahmen geht es vor allem um den vermehrten Einsatz von CO 2 -freundlichen Biokraftstoffen und eine intelligente Optimierung der Verkehrsführung sowie die deutliche Verbesserung unserer Verkehrsinfrastruktur [12]. Die Betrachtung des Kohlendioxidausstoßes und der Verkehrsleistung der vergangenen Jahre in Abbildung 3 zeigt, dass in Deutschland durch die Steigerung der Effizienz des Verkehrssektors die gestiegenen Volumina im Personen- und Güterverkehr überkompensiert wurden. Neben zahlreichen fahrzeugseitigen Einsparmaßnahmen oder der Ökosteuer wird als Grund hierfür vor allem die Optimierung der logistischen Prozesse angeführt Pers onenkm (M rd.) Tonnenkm (Mrd.) CO 2 -Emissionen (Mrd.To.) 1990 = / % 1999/ % % + 3% % - 12% Abbildung 3: Verkehrsleistung und CO 2 -Emissionen in Deutschland, [13]. Zusätzlich zu rein technologischen Weiterentwicklung von Fahrzeugen steht also auch die Logistik im Mittelpunkt der Anstrengungen des VDA. Dieser Aspekt erhält umso mehr Gewicht, da eine aktuelle Studie für die Erreichung des für 2012 angekündigten Emissionsstandards von 130 Gramm Kohlendioxid pro Kilometer für Per-

9 sonenkraftwagen enorme Mehrkosten für Entwicklung und Produktion prognostiziert. Diese können kaum an den Kunden weitergegeben werden [14]. So ist wiederum die Logistik gefordert, einen Beitrag zur Reduktion von Kohlendioxidemissionen zu leisten und der Industrie einen weiteren Hebel für die Erreichung solcher Nachhaltigkeitsziele zu bieten. 3.4 Initiative 2 Die Initiative 2 - Deutsche Unternehmer für Klimaschutz (Initiative 2, verfolgt das Ziel die Erderwärmung auf 2 Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Damit verbunden ist die Reduktion anthropogener Treibhausgasemissionen sowie der Ausbau umweltschonender Technologien und innovativer Geschäftsmodelle. Der Beitrag der Industrie ist es, Technologien, Verfahren und Dienstleistungen zu entwickeln, die weltweit zu einer wirksamen Reduzierung der Treibhausgasemissionen eingesetzt werden können. Eine Reihe namhafter Unternehmen nicht zuletzt aus der Logistikbranche - unterstützen die Initiative 2 bei ihrem Ziel einer emissionsarmen Wirtschaft. 3.5 Carbon Disclosure Project Das Carbon Disclosure Project (CDP, ist eine unabhängige Non-Profit-Organisation, die sich zum Ziel setzt, zwischen Unternehmen und ihren Anteilseignern ein Verständnis für die Auswirkungen des Klimawandels auf Shareholder Value und die kommerziellen Geschäftsprozesse zu schaffen. Im Auftrag von 280 institutionellen Investoren, die Kapitalwerte von über 41 Mrd. US-Dollar verwalten, recherchiert das CDP die Risiken und Chancen durch Klimawandel und Kohlendioxidemissionen von über 2400 Unternehmen im Jahr Das CDP hat sich bezüglich der Methode zur Erhebung der Kohlendioxidemissionen als Standard etabliert und stellt die gesammelten Informationen der Öffentlichkeit bereit. Jährlich wird der Climate Leadership Index mit den 50 führenden Unternehmen, die bezüglich ihrer Strategien und Maßnahmen gegen den Klimawandel zu den jeweils branchenbesten gehören, veröffentlicht. Im deutschen Jahresbericht des CDP aus dem Jahr 2006 werden einige bemerkenswerte Einschätzungen geäußert [15]. So sieht eine Mehrheit der Unternehmen Schwierigkeiten in einer zuverlässigen und genauen Erfassung der Treibhausgasemissionen, die durch ihre Produkte und Dienstleistungen oder im Verlauf der Zuliefererketten entstehen. Gleichzeitig haben viele Unternehmen damit begonnen, in ihren Betrieben emissionsmindernde Technologien einzuführen. Andere entwickeln Dienstleistungen und Produkte, die dazu beitragen können, Emissionen zu senken. Zunehmend bieten sich beträchtliche Geschäftsmöglichkeiten auf Grundlage treibhausgasarmer Technologien, Dienstleistungen und Produkte. Es wird hier ein Bedarf geäußert nach der Möglichkeit, Transparenz in unternehmensübergreifenden Wertschöpfungsprozesse zu schaffen und deren Beitrag zu den Treibhausgasemissionen zu bewerten. Dies bestärkt die Forderung nach einer Reihe von Maßnahmen, die Unternehmen gegen den Klimawandel ergreifen sollen. Dazu gehören unter anderem die Förderung eines besseren Verständnisses für die Auswirkungen des Klimawandels auf Wettbewerbsfähigkeit und langfristige finanzielle Geschäftsentwicklung, der Einsatz emissionsarmer Betriebsabläufe, Berichte über verursachte Emissionen und Nachweise über deren Reduktion sowie Transparenz über ihre Leistungsfähigkeit bezüglich des Managements ihres Kohlendioxidausstoßes. Diese Forderungen bilden die Überleitung zu aktuellen Forschungsarbeiten, konkreten Logistikprojekten und IT-Systemen zur Schaffung von Transparenz über Schadstoffemissionen in Logistiknetzwerken in den folgenden Kapiteln.

10 3.6 Nutzen und Wahrnehmung von Nachhaltigkeitsinitiativen Es ist festzuhalten, dass Initiativen gegen den Klimawandel ein mächtiges Instrument zur Gewinnung der Industrie für ein nachhaltiges Wirtschaften darstellen und gleichzeitig einen Anreiz bieten, dieses Engagement nutzenstiftend am Markt zu kommunizieren. Essentiell für den Erfolg einer Initiative ist deren Nachvollziehbarkeit, die strikte Messung der Zielerreichung an quantitativen Vorgaben sowie die Sanktionierung bei Verstößen gegen geforderte Maßstäbe. Wie zwiespältig ansonsten die Wahrnehmung der Öffentlichkeit darüber ausfallen kann, zeigt ein aktuelles Beispiel. Mit dem Projekt GoGreen (www.dhl.de/gogreen) will DHL den kohlendioxidneutralen Paketversand verwirklichen, indem das Unternehmen zusätzliche Einnahmen aus grünem Sendungstransport in kohlendioxidreduzierende Maßnahmen investiert und sich Schadstoffausstoß durch Sendungstransport sowie Schadstoffeinsparungen dadurch ausgleichen. Eine Umfrage des Magazins Logistik Inside zeigt indes ein zweigeteilte Wahrnehmung durch die Logistiköffentlichkeit [16]. 61,5 Prozent der Umfrageteilnehmer halten das Projekt für den Weg der Zukunft. 38,5 Prozent schätzen die Initiative GoGreen jedoch als Marketing-Gag ein. 4 Ökologie in der Logistikforschung In der Logistik wird aktiv an Konzepten und Lösungen für eine Reduktion der Schadstoffemissionen geforscht. Ein aktuelles Beispiel ist das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderte Projekt InTerTrans. Hintergrund dieses Forschungsprojektes ist das Wachstum der Logistikbranche in Deutschland und Österreich von 6 Prozent pro Jahr und eine proportionale Zunahme des zu bewältigenden Verkehrsaufkommens. Darüber hinaus sind Zuliefer- und Distributionsnetzwerke in einer globalen Wirtschaft stark räumlich verteilt. Eine steigende Konzentration auf Kernkompetenzen führt zu einer vermehrten Anzahl an zu koordinierenden Wertschöpfungspartnern [17]. Hohe Kundenindividualität der Produkte und kurze Produktlebenszyklen führen zum einen zu einer steigenden Anzahl an Produktvarianten oder -modellen und häufigen An- und Ausläufe in den Produktionswerken und damit stark schwankende Transportvolumina. Zum anderen führen diese zu einer hohen Variantenanzahl der Produktkomponenten und somit zu kleinen Beschaffungs- und Transportlosen. Diese Entwicklungen tragen zu besagtem Wachstum des Verkehrsaufkommens bei. Die heutige langfristige Transportplanung bestimmt Transportstrukturen für einen Zeitraum von ein bis zwei Jahren. Diese werden in Rahmenverträgen mit den Logistikdienstleistern (LDL) fixiert. Aufgrund der Dynamik des Umfeldes sind diese Strukturen rasch ineffizient, z.b. wenn sich die Volumina von Warenströmen verschieben und nicht mehr den geplanten Auslastungen entsprechen. Im kurzfristigen Horizont bestimmt die Terminierung der Produktionsaufträge die notwendigen Transporte. Jedoch wird die Terminierung im Tages- bis Wochenhorizont ausschließlich nach produktionsrelevanten Kriterien wie Kapazitätsauslastung der Werke und Beständen optimiert und somit unabhängig von Zuliefer- und Distributionsprozessen. Dies führt zu ineffizienten Transportprozessen mit geringer Auslastung, Sondertransporten und der Sicherstellung notwendiger Flexibilität durch die Nutzung von LKW und somit einem geringen Anteil an Schienen- und Schiffsverkehr. Damit verbunden sind höhere Umweltbelastungen und gesteigerte Transportkosten. Letzteres wird in jüngster Zeit noch dadurch verstärkt, dass eine Trendumkehr auf dem Logistikmarkt festzustellen ist. Die Nachfrage nach Transportdienstleistungen übersteigt erstmals seit Jahren das Angebot und führt somit zu höheren Preisen. Das Forschungsprojekt InTerTrans wird dazu beitragen effiziente Transportprozesse zu realisieren. Dazu gehören die Reduktion der Transportanzahl, die Erhöhung der Fahrzeugauslastung und die verstärkte Verlagerung von der Straße auf Schiene o- der Schiff. Ziel ist es, diese Bereiche um mindestens 10 Prozent des aktuell vorliegenden Niveaus zu verbessern. Eine Reduzierung und Verlagerung von Transporten stärkt die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen aus Industrie und Logistikdienst-

11 leistungsbranche. Insbesondere im internationalen Vergleich mit außereuropäischen Standorten wirkt sich eine Reduzierung der Transportkosten direkt auf die Kostenstruktur der Unternehmen aus. In Zeiten stark ansteigender Energiepreise führt zudem eine Verlagerung auf energieeffiziente Transportmittel zu einer weiteren Senkung der Kosten. Neben der Kostenoptimierung wird aber vor allem auch die Ökologie durch dieses Projekt profitieren, da weniger Transporte und verstärkte Nutzung von Bahn und Schiff unmittelbar zu einer Reduktion der Schadstoffemissionen und somit zu weniger Umweltbelastung führen. InTerTrans ist Teil der Eureka-Initiative LogChain+, die sich die Stärkung und Verwirklichung der intermodalen Logistik in Europa zum Ziel gesetzt hat. 5 Realisierte Maßnahmen umweltschonender Logistik Ökologie und Logistik lassen sich durch zahlreiche Maßnahmen miteinander in Einklang bringen. Zwei Beispiele sollen im folgenden zeigen, wie dies gelingen kann und welche positiven Effekte dabei zu erzielen sind. 5.1 Implementierung eines Transportmanagementsystems Das erste Fallbeispiel zeigt die Implementierung eines durchgängigen Transportmanagementsystems bei einem Hersteller aus der Automobilindustrie. Eine stark funktionale Ausrichtung der logistischen Prozesse und der Informationssysteme zwischen den Zulieferern, den Logistikdienstleistern und dem Hersteller sowie zahlreiche Schnittstellen führten in Verbindung mit hoher Systemdynamik und komplexität zu großen Aufwänden und hohen Transportkosten. Als Lösung für diese Herausforderungen wurde neben einer radikalen Prozessoptimierung die Entwicklung und Implementierung einer integrierten Transportmanagementlösung beauftragt. Die Transportplanung liefert dabei Vorgaben für die Abwicklung von Transporten durch Lieferanten und Transportdienstleister. Auf strategischer Ebene wird das Transportnetzwerk für ein neues Fahrzeugmodel komplett abgebildet und optimiert. Die taktische Ebene berücksichtigt Bedarfsveränderungen bei der Wahl unterschiedlicher Transportkonzepte. Die operative rollierende Planung nutzt die an Lieferanten versendeten Lieferabrufe für eine Feinplanung auf der Basis konkreter Bedarfe. Die Optimierung berücksichtigt dabei folgende Maßnahmen: Frequenzoptimierung für mögliche Full-Truck-Loads, Transportkonsolidierung, Routenoptimierung nach Reihenfolge, Anlieferzeiten und Frequenz sowie mögliche paarige Verkehre. Die weiteren Teilbereiche des Systems sind die Transportorganisation, das Ladungsträgermanagement und das Frachtkostenclearing, welche die ganzheitliche operative Abwicklung der Transporte sicherstellen. Durch den Einsatz dieser Lösung wurden die Transportkosten signifikant gesenkt. Gleichzeitig liegen die Einsparungen an Kohlendioxidemissionen bei ca Tonnen pro Jahr. 5.2 Transparenz und Optimierung des Logistiknetzwerkes Das zweite Fallbeispiel stellt die Logistikoptimierung eines führenden Anbieters von Leiterplatten dar. Internationale Expansion der Produktionskapazitäten, hohe Liefertreue bei gleichzeitig starken Verwirbelungen des Produktionsplans, fehlende Transparenz über die Transportkosten und fehlende Integration der Planung von Inbound- und Outboundtransporten waren einige der gestellten Herausforderungen. Hieraus leiteten sich direkt die Projektziele ab: Transparenz über alle Transporte im Netzwerk, Ermittlung der Logistikkosten für Inbound- und Outboundtransporte sowie die signifikante Reduktion der Logistikkosten und Schadstoffemissionen bei gleichbleibendem Servicelevel. Die erarbeiteten Maßnahmen umfassten die Nutzung von Tarifeffekten durch die Ausschreibung von Transportumfängen, die Sendungsbündelung im In- und Out-

12 bound und mehrere Maßnahmen im Bereich der Transportorganisation, beispielsweise der Einsatz einer Software für die Versandabwicklung oder die Nutzung von Konsolidierungszentren. Das Ergebnis der umgesetzten Maßnahmen war eine Reduktion der Logistikkosten um mehrere Prozent. Gleichzeitig konnten die Schadstoffemissionen um 550 Tonnen pro Jahr reduziert werden. 6 Logistikplanungssoftware für Öko- und Logistikeffizienz Ökologisch und ökonomisch nachhaltige Logistikplanung bedarf eines standardisierten Prozesses. Nur dadurch können Konsistenz und Übertragbarkeit von Planungsergebnissen sichergestellt werden. Eine Standardsoftware kann diesen Prozess sinnvoll unterstützen, indem sie eine gemeinsame Datenbasis, simultanen Modellzugriff und effiziente Modellerstellung sowie standardisierte Auswertungen über Logistikkosten und Schadstoffemissionen zur Verfügung stellt. Im folgenden wird eine Logistikplanungssoftware zur Bewertung von Schadstoffemissionen und Logistikkosten in Transportnetzwerken vorgestellt. Im Detail werden das Vorgehen bei der Transportplanung, die Umsetzung der Schadstoffemissionsbewertung in der Standardsoftware und Beispiele für ökologisch motivierte Planungsfälle vorgestellt. 6.1 Anforderungen an die Transportplanung Transporte verursachen einen Großteil der Schadstoffemissionen und sind maßgeblicher Bestandteil der Gesamtlogistikkosten in der Industrie. Transportnetzwerke sind in der Regel historisch gewachsen und werden nur selten grundlegend optimiert. Kürzere Produktlebenszyklen, Lieferantenwechsel und Standortverlagerungen sorgen weiterhin für regelmäßige Veränderungen der Transportnetzwerke. Eine hohe Produkt- und Variantenvielfalt sowie gestiegene Kundenanforderungen hinsichtlich Lieferzeiten und Liefertreue bei hoher Änderungsflexibilität führen darüber hinaus zu Schwankungen der Bedarfe, die schnelle Anpassungen der Transporte erfordern. Abbildung 4: Beispiel für ein europäisches Transportnetzwerk. Mit einer kontinuierlichen Transparenz über das Transportnetzwerk können Ineffizienzen aufgedeckt und verhindert werden. Dies ermöglicht die Bewertung alternativer Transportkonzepte, welche umweltschonender und kostengünstiger die geforderte Logistikleistung erbringen.

13 6.2 Strategische Transportplanung Ziel der strategischen Transportplanung ist die Ermittlung einer effizienten und flexiblen Transportstruktur, die möglichst geringe Schadstoffemissionen und Transportkosten verursacht. Das Vorgehen kann dabei in drei Prozessschritte untergliedert werden Abbildung der IST-Situation Im ersten Schritt der Transportplanung wird die IST-Situation abgebildet. Dazu definiert der Planer die Stufigkeit eines Netzwerks und modelliert die Anzahl der Standorte je Stufe sowie die Verbindungen der Standorte untereinander durch Transportrelationen. Transportnetzwerke können auch automatisiert aus importierten Daten aufgebaut werden. Für die Visualisierung stehen dem Planer verschiedene Sichten zur Verfügung. Neben der geografischen Sicht kann die Netzwerkplanung auch unmittelbar in der schematischen Sicht sowie auf Basis von Prozessketten erfolgen. Gerade bei mehrstufigen Netzwerken bietet die schematische Ansicht Vorteile, da sie verschiedene Wertschöpfungsstufen eines Netzwerkes klar visualisiert. Abbildung 5: Transportprozesse in Geo-, Prozess- und Schemasicht. Bei der Modellierung der Transportrelationen werden die eingesetzten Transportmittel, deren Frequenz und Schadstoffklasse sowie der zu Grunde liegende Tarif auf Basis speditioneller Tarifsysteme definiert. In die Berechnung der Laderaumauslastung gehen neben dem reinen Transportvolumen das Gewicht, die Abmessungen und die Stapelbarkeit der transportierten Ladehilfsmittel ein. Dadurch können neben dem Transportgewicht und -volumen auch das Volumengewicht sowie die Lademeter exakt berechnet werden. Bei der Ermittlung der Transportkosten auf Grundlage dieser Ergebnisse und der hinterlegten Speditionstarife können komplexe Tarifmatrizen, Schnittgewichte und Incoterms in die Berechnung einfließen.

14 Abbildung 6: Verwendung speditioneller Tarifsysteme und matrizen. Die Ermittlung der Schadstoffemissionen berücksichtigt das zulässige Gesamtgewicht, das Transportvolumen bzw. die Lademeter und die darauf basierende Auslastung des Fahrzeuges sowie dessen Schadstoffklasse. Je nach gewünschtem Detailgrad können unter anderem einzelne Fahrzeugmarken, -typen und baujahre unterschieden werden. Für eine effiziente Planung empfiehlt sich eine Aggregation der Fahrzeuge in Gewichtsklassen, wie in Abbildung 7 dargestellt. In Abhängigkeit der Fahrzeugauslastung nach Gewicht, Volumen oder Lademeter werden drei Auslastungsstufen unterschieden, die jeweils höhere Schadstoffemissionen bedingen. Die Schadstoffklassen umfassen die Kategorien EURO 1 bis EURO 4 sowie eine Klasse für Fahrzeuge der 1980er Jahre. Bei Transporten entstehende Emissionen können für die Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2), Stickstoffoxide (NOx), Partikel (PM) und Gesamtkohlenwasserstoffe (HC) berechnet und analysiert werden. Abbildung 7: Schadstoffklassen, Schadstoffe und Schadstoffausstoßmatrix. Datenbasis für die Berechung von Schadstoffemissionen ist das Handbuch Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs 2.1, ein Gemeinschaftsprojekt der Umweltbundesämter Deutschlands, der Schweiz und Österreichs. Darin sind die Schadstoffemissionen nahezu sämtlicher Lastkraftwagen der vergangenen Jahrzehnte erfasst

15 und deren Schadstoffemissionen nach Gesamtgewicht, Schadstoffklasse und Auslastung spezifiziert Schaffung von Transparenz Die Logistikplanung steht oftmals vor der Herausforderung komplexer und gewachsener Transportstrukturen, die intransparent sind, gleichzeitig aber Optimierungspotentiale vermuten lassen. Die Logistikplanung wird durch den Einsatz der Logistikplanungssoftware unterstützt, indem neben der reinen Visualisierung des Transportnetzwerkes unterschiedlichste Analysen des Netzwerkes durchgeführt werden können. Diese umfassen neben einer Schadstoffemissions- und Kostenbetrachtung, wie in Abbildung 8 dargestellt, auch weitere Kennzahlen wie z.b. Durchsatz und Transportdauer oder Auslastung der eingesetzten Ressourcen. Grundlage dafür sind Bedarfsverläufe, die z.b. aus Historiendaten oder Absatzplanungen abgeleitet werden. Abbildung 8: Analysen der Logistikkosten und Schadstoffemissionen. Auf diese Weise kann Transparenz über unterschiedlichste Sachverhalte und logistikrelevante Entwicklungsaspekte erzielt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Betrachtung unterschiedlicher Absatzverläufe, die einer zukünftig geplanten Umsatzentwicklung zugrunde gelegt werden. Im dargestellten Beispiel in Abbildung 9 wird das deutsche Distributionsnetzwerk eines Herstellers von Weißer Ware untersucht. Dabei führen steigende Absätze des bestehenden Produktspektrums im Jahr 2008 zu einer Zunahme der Schadstoffemissionen um 32 Tonnen im Vergleich zum Vorjahr.

16 Abbildung 9: Schadstoffemissionen in Abhängigkeit der Bedarfsentwicklung. Ebenso relevant ist die Frage nach den Schadstoffemissionen bei der Ausweitung bestehender Geschäftsaktivitäten um weitere Produkte. Das folgende Beispiel in Abbildung 10 zeigt das Distributionsnetzwerk in zwei Ausprägungen. Auf der linken Seite ist das Ausgangsnetzwerk abgebildet. Die rechte Abbildung zeigt das Netzwerk einschließlich der neu aufgenommenen Teileumfänge. Die Standorte, an denen das neue Produkt umgeschlagen wird, sind hell eingefärbt. Proportional zum Durchsatz in Knoten und Kanten ist eine Sankeyanalyse der neuen Teileumfänge dargestellt. Netzwerk ohne Artikelgruppe Netzwerk mit Artikelgruppe belegt Sankeyanalyse Abbildung 10: Filter und Sankeyanalyse auf neue Teileumfänge.

17 Die Analyse in Abbildung 11 zeigt, dass die Abwicklung der neu aufgenommenen Umfänge eine Erhöhung des Schadstoffausstoßes um 60 Tonnen pro Jahr hervorruft. Abbildung 11: Schadstoffausstoß bei neuen Teileumfängen Optimierung der Transportstrukturen Aufbauend auf der IST-Situation kann der Planer verschiedene Szenarien entwickeln. Diese Szenarien können entweder Einzelmaßnahmen oder ein ganzes Sollkonzept darstellen. Zudem optimiert die Logistikplanungssoftware Transportrelationen automatisch unter Anwendung mathematischer Optimierungsalgorithmen. Unter Berücksichtigung von frequenzabhängigen Bestandskosten werden optimale Transportmittel, -tarife und frequenzen bestimmt. Durch die Verknüpfung eingehender und ausgehender Transporte entstehen ganzheitliche Transportkonzepte. Dabei kann auch der Leergutfluss, der automatisch aus dem Vollgut-Strom abgeleitet wird, berücksichtigt werden. Die entwickelten Szenarien können anschließend hinsichtlich ihrer Logistikkennzahlen untereinander sowie mit der IST-Situation verglichen werden. Auf diese Weise können sehr schnell die Auswirkungen möglicher Maßnahmen auf Schadstoffemissionen und Logistikkosten ermittelt werden.

18 Abbildung 12: Optimierung ausgewählter Relationen in der Transportplanung. 6.3 Beispiele ökologischer Logistikplanung Im folgenden werden nun einige Beispiele für eine ökologisch motivierte Logistikplanung präsentiert. Vorgestellt werden die Anwendung von Milk-Runs gegenüber Direktrelationen, die Strukturoptimierung einer einstufigen Lagerstruktur und die Bewertung einer Investition in eine Modernisierung des Fuhrparks Milkrun-Planung Sind eine Reihe von Standorten im In- oder Outbound anzufahren, bei denen ein Volumen geringer als eine LKW-Ladung abzuholen oder zu liefern ist, so sollten diese auf eine Anbindung mittels Milkruns überprüft werden. Dadurch können geringe Auslastungsgrade von Direktrelationen vermieden und sowohl Kosten als auch Schadstoffemissionen gesenkt werden. Abbildung 13: Direktrelation und Milkrun. Im dargestellten Beispiel in Abbildung 13 werden zwei Händlerstandorte im ersten Szenario über Direktrelationen und im zweiten Szenario über einen Outbound- Milkrun aus dem Zentrallager beliefert. Bei gleicher Lieferfrequenz führt der Milkrun

19 zu einer Einsparung an Transportkosten in Höhe von 15% (Abbildung 14) bzw. über pro Jahr. Abbildung 14: Kostenvergleich Direktrelation vs. Milkrun. Gleichzeitig zeigt der Schadstoffausstoßvergleich eine Reduktion von 18,4 Tonnen pro Jahr auf 11 Tonnen pro Jahr bei Anwendung des Milkruns (Abbildung 15). Dies entspricht einer Reduktion der Schadstoffemission um nahezu 40 Prozent. Abbildung 15: Schadstoffausstoßvergleich Direktrelation vs. Milkrun Strukturoptimierung Neben der Prozessoptimierung bieten auch strukturelle Maßnahmen die Möglichkeit zur Kosten- und Emissionsoptimierung. Bei mehrstufigen Logistiknetzwerken ist die Lage der Standorte und die damit determinierten Transportentfernungen ein entscheidender Stellhebel. Über Optimierungsalgorithmen ist es in der Logistikplanungssoftware möglich, die kostenoptimale Lage von einem oder mehreren Standorten zu bestimmen. Im IST-Netzwerk des vorliegenden Beispiels befindet sich das Zentrallager des Distributionsnetzwerkes in Fulda. Die Optimierung schlägt als möglichen, kostenoptimalen Standort die Stadt Allagen vor.

20 Allagen Fulda Abbildung 16: IST-Netzwerk und neuer Zentrallagerstandort. Der Vergleich der beiden Szenarien gibt Aufschluss über die Kosten- und Emissionswirkung dieser Strukturoptimierung. Der Kostenvergleich zeigt das monetäre Potential dieser Maßnahme. Die jährlichen Logistikkosten können durch den neuen Zentrallagerstandort um über 3 Prozent oder reduziert werden (Abbildung 17). Abbildung 17: Kosten IST-Netzwerk vs. Neuer Zentrallagerstandort. Die Verlagerung des Zentrallagerstandortes führt gleichzeitig zu einer Reduktion der Schadstoffemissionen von Tonnen pro Jahr auf 876 Tonnen pro Jahr. Dies entspricht einer Einsparung von 12 Prozent (Abbildung 18).

21 Abbildung 18: Schadstoffausstoß IST-Netzwerk vs. Neuer Zentrallagerstandort Flottenmodernisierung Eine Flottenmodernisierung führt nicht nur zu Effizienzsteigerungen durch geringeren Treibstoffverbrauch und kostengünstigere Steuerklassen. Gleichzeitig werden dadurch auch die Schadstoffklassen der Flotte verbessert und der Schadstoffausstoß reduziert. Die Flotte des vorgestellten Distributionsnetzwerkes besteht im Ausgangsszenario aus Fahrzeugen der Schadstoffklasse EURO 2. Dadurch werden jährlich 993 Tonnen Kohlendioxid, 1,5 Tonnen Kohlenmonoxid, 650 Kilogramm Kohlenwasserstoff und 5,4 Tonnen Stickoxide emittiert. Abbildung 19: Schadstoffemissionen der Flotte mit Schadstoffklasse EURO 2. Die Modernisierung der Flotte auf Fahrzeuge der Schadstoffklasse EURO 4 führt bei den Schadstoffen zu unterschiedlichen Effekten, reduziert die Gesamtemissionen jedoch deutlich in Höhe von über 40 Tonnen (Abbildung 19 und Abbildung 20). Abbildung 20: Schadstoffemissionen der Flotte mit Schadstoffklasse EURO 4. Die Wirkung einer Verjüngung der Fahrzeugflotten auf Kohlendioxidreduzierungen sollte dabei nicht unterschätzt werden. Je älter ein Fahrzeugbestand und je langsamer die Bestandserneuerung, desto höher Kraftstoffverbrauch und Kohlendioxidausstoß und desto geringer die positiven Effekte von effizienten, klimafreundlichen Neufahrzeugen auf die Umweltverschmutzung. Das Durchschnittsalter der Fahrzeuge im deutschen Straßenverkehr liegt bei über acht Jahren. Durch eine Verjüngung der Fahrzeugflotten um ein Jahr könnten 800 Mio. Liter Kraftstoff pro Jahr eingespart werden. Das entspricht 2 Mio. Tonnen Kohlendioxid [18].

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