Alle einsteigen! Erreichen nachhaltiger Logistik Mit End-to-End-Planung

Kinder spielen gerne mit Spielzeugzügen und Lastwagen, aber Logistik ist eine ernste Angelegenheit. Wenn die Verkehrsinfrastruktur das Kreislaufsystem der Weltwirtschaft ist, dann ist die Logistik – und insbesondere der Güterverkehr – der Treibstoff, das unverzichtbare Medium, das Güter rund um den Globus transportiert.

Gleichzeitig ist sie jedoch auch einer der umweltschädlichsten Wirtschaftszweige: Der Güterverkehr verursacht 8 % der weltweiten Treibhausgasemissionen. Von allen Verkehrsträgern ist die Schiene jedoch einer der effizientesten und verursacht bei einem vergleichbaren Transportvolumen bis zu neunmal weniger Emissionen als der Straßengüterverkehr². Insofern nimmt sie eine Schlüsselrolle in der Logistiklandschaft von morgen ein, zumal die Nachfrage bis 2050 um 200 % steigen wird³.
Der Schienenverkehr steht jedoch vor einer Reihe von Herausforderungen – von neuen Sicherheits-, Arbeits- und ESG-Standards und -Vorschriften über die Auswirkungen neuer Technologien bis hin zu wirtschaftlichen und kommerziellen Zwängen und dem allgegenwärtigen Risiko von Betriebsstörungen und Cyberangriffen. Damit die Schiene ihren Beitrag zu einem globalen nachhaltigen Verkehrsmix leisten kann, müssen diese Probleme angegangen werden.
Planung des nächsten Schritts in Richtung nachhaltiger Logistik
Eine der effektivsten Möglichkeiten, diese Herausforderungen zu meistern und ein effizientes Logistik- und Lieferkettenmanagement zu erreichen, ist die Nutzung der Leistungsfähigkeit von virtuellen Zwillingen. Sie bieten eine vollständig integrierte Übersicht über Planungs- und Terminierungsanforderungen im Verlauf der Zeit und berücksichtigen dabei auch eine dynamische regulatorische Landschaft.
„Virtuelle Zwillinge schaffen eine durchgehend virtuelle Umgebung, in der Sie Ihre Güterlogistik planen, visualisieren, verwalten und optimieren können – vom Netzwerkdienst über die Besatzung und Flotte sowie die Wartung von Schienenfahrzeugen und Bahnhöfen bis hin zu Terminals und Güterbahnhöfen – und das alles in einer vollständig vernetzten Umgebung“, erklärt Lars Liebermann, Business Value Consultant Expert, Business Services Industry, bei Dassault Systèmes.
Durch den Einsatz der 3DEXPERIENCE® Lösung von Dassault Systèmes konnte beispielsweise das neuseeländische Unternehmen KiwiRail ein digitales Dienstplansystem einführen, mit dem Parameter in Echtzeit angepasst und proaktive Personalprognosen erstellt werden können – und das unter Einhaltung der neuesten Arbeitsvorschriften und -richtlinien.
„Eine bessere Planung unserer Dienstpläne kann uns definitiv dabei helfen, unser Serviceniveau zu optimieren, da die Ressourcenzuweisung in einem Unternehmen wie dem unseren überaus wichtig ist“, erklärt Soren Low, National Service Delivery Manager Operations bei KiwiRail.
Welche digitalen Technologien nutzt Ihr Unternehmen?
Keine Nutzung, aber innerhalb der nächsten 12 Monate geplant
Keine Nutzung
Ja, aber auf der Suche nach fortschrittlicher Technologie
Ja
Test und Validierung des Zugbetriebs von morgen
Virtuelle Zwillinge können auch beim Testen und Validieren des Bahnbetriebs hilfreich sein. Insbesondere ihre leistungsstarken End-to-End-Simulationsfunktionen bieten enorme Möglichkeiten, um genau zu verstehen, wie Aktivitäten in der Realität funktionieren, einschließlich der täglichen Wartung und des Betriebs. Zudem können sie dabei Qualitäts- und Regulierungsstandards einhalten.
„Mit unseren Funktionen können Sie modellieren, wie sich verschiedene Zugkonfigurationen auf die Leistung auswirken, um einen optimalen und effizienten Ablauf zu gewährleisten“, so Liebermann. „Wir können die Anzahl und die Art der miteinander gekoppelten Lokomotiven oder Waggons variieren und erfahren, wie sich ein Zug bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, bei leerer oder voller Beladung oder bei unterschiedlichen Gleisbedingungen verhält.“
Dies kann dann genutzt werden, um nachhaltigere Abläufe zu gewährleisten. So können beispielsweise Simulationen des Luftwiderstands den Betreibern helfen, die Konfigurationen von Waggons und Lokomotiven zu bestimmen, mit denen sich sowohl Kraftstoffkosten als auch Emissionen einsparen lassen. „Das alles trägt zu einem sichereren, nachhaltigeren und zuverlässigeren End-to-End-Betrieb bei“, betont Liebermann.
„Virtuelle Zwillinge schaffen eine durchgehend virtuelle Umgebung, in der Sie Ihre Güterlogistik planen, visualisieren, verwalten und optimieren können – und das alles in einer vollständig vernetzten Umgebung.“
Wartung und Verwaltung der Zugflotte der Zukunft
Die intelligente Wartung von Schienenfahrzeugen und Zugflotten ist ein weiterer kritischer Bereich für Bahnbetreiber, die häufig mit suboptimalen Prozessen und isoliert agierenden Akteuren zu kämpfen haben. Der Erfolg der Flottenwartung hängt von der nahtlosen Kommunikation und Abstimmung zwischen Wartungs- und Betriebsleitern ab, um die Effizienz zu maximieren.
Durch die Zusammenführung von Daten und Akteuren auf einer einzigen Plattform kann die Komplexität vereinfacht, Wartungsaufgaben rationalisiert und Kosten sowie Ausfallzeiten reduziert werden – all das treibt das Serviceniveau voran, das wirtschaftlicher für Betreiber und zuverlässiger für Endverbraucher ist.
Durch die Verknüpfung all dieser Informationen zu einer ganzheitlichen End-to-End-Sicht auf das Netzwerk können Betreiber sogar Lösungen identifizieren, die auf den ersten Blick kontraintuitiv erscheinen. Lieberman nennt ein Beispiel: „Stellen Sie sich vor, mehrere Züge haben das gleiche Problem. Es könnte sich um ein Problem mit einem bestimmten Zugtyp handeln. Doch was ist, wenn dies nicht der Fall ist?“
Mit virtuellen Zwillingen können Sie das Gesamtbild betrachten, Züge im Kontext ihres Netzwerks sehen und Muster erkennen, die Ihnen sonst vielleicht entgehen würden. „Vielleicht handelt es sich gar nicht um ein mechanisches Problem der Züge“, meint Liebermann. „Vielleicht ist es ein Problem mit dem Kraftstoff oder vielleicht verursachen Defekte an den Gleisanlagen die Störung. Mit virtuellen Zwillingen können wir diese Muster erkennen und gezielte Lösungen bereitstellen.“
„Wenn wir Schienenverkehrsdienste auch in Zukunft anbieten wollen, brauchen wir die erforderliche Agilität, um in einer sich wandelnden Welt wettbewerbsfähig zu bleiben“, so Liebermann. „Virtuelle Zwillinge sind der Schlüssel zur Verwirklichung dieses Ziels.“

Einblicke in Infrastruktur und Stadtplanung
Nachhaltige Logistik bezeichnet das Management von Lieferketten und Transportaktivitäten – zu Wasser, zu Lande, in der Luft und auf der Schiene – so, dass die Umweltbelastung minimiert wird und die Effizienz gefördert wird. Für Logistikunternehmen umfasst dies Strategien wie die Reduzierung von Emissionen, die Optimierung des Kraftstoffverbrauchs und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, um ein umweltfreundlicheres und kostengünstigeres Logistiksystem zu schaffen. Dazu gehört auch, dass sie in ihren täglichen Aktivitäten agiler sind, die Lebensdauer ihrer Ausrüstung, Flotte und Infrastruktur erhalten und verlängern, intermodale Verkehrsträger (insbesondere für den letzten Schritt des Lieferprozesses) fördern und sicherstellen, dass die Logistikmitarbeiter und alle Beteiligten gut geschult sind.
Die 4 A‘s der nachhaltigen Logistik sind:
Awareness (Bewusstsein): Die Bedeutung der Nachhaltigkeit in der Logistik erkennen und die ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen von Lieferkettenaktivitäten verstehen.
Assessment (Bewertung): Bewertung menschlicher Aktivitäten und deren Optimierung im Hinblick auf Nachhaltigkeit anhand detaillierter Umweltbewertungen und der Auswirkungen ihrer Aktivitäten entlang der gesamten Wertschöpfungskette: von der Ideenfindung bis zur Ausführung eines Produkts oder einer Dienstleistung, von der Beschaffung der Rohstoffe über die Verpackung und den Transport bis hin zur Herstellung, Verwertung und schließlich zur Entsorgung. Dieser nachhaltigkeitsorientierte technische Ansatz ermöglicht es Logistikunternehmen, die Wirksamkeit von Nachhaltigkeitsinitiativen kontinuierlich zu überwachen, zu quantifizieren und zu bewerten, um sicherzustellen, dass sie die gesetzten Ziele erreichen, oder um verbesserungswürdige Bereiche zu identifizieren.
Alignment (Abstimmung): Sicherstellung, dass alle Akteure, einschließlich Logistikdienstleister, Hersteller, Zulieferer, Kunden und interne Teams, nicht nur auf die Nachhaltigkeitsziele und -praktiken abgestimmt sind (z. B. durch die gemeinsame Nutzung von Ressourcen), sondern dass alle wirklich einbezogen und gut in den Prozess integriert sind: durch Weiterqualifizierung und Schulung der Mitarbeiter, um die besten Nachhaltigkeitsoptionen unter Berücksichtigung von Vorschriften, Produkten oder Transportbeschränkungen auszuwählen.
Action (Aktion): Umsetzung konkreter Maßnahmen und Strategien zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks von Logistikprozessen, wie z. B. Optimierung der Routenplanung, Flexibilisierung der Abläufe, Anpassung der Städte an intermodale Verkehrsträger im Rahmen der Zustellung für den letzten Schritt des Lieferprozesses, Wartung, Verbesserung und Verlängerung der Lebensdauer von Geräten und bestehenden Transportflotten oder deren Ersatz durch erneuerbare Energiequellen.
Die Grundsätze einer nachhaltigen Logistik umfassen Strategien und Praktiken, die darauf abzielen, die Umweltauswirkungen von Logistik- und Lieferkettenprozessen zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz zu verbessern.
Dies sind die wichtigsten Prinzipien:
Reduzierung von Emissionen: Umsetzung von Maßnahmen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen aus Transport- und Logistikaktivitäten. Dies kann die Verwendung sauberer Kraftstoffe, die Optimierung von Routen und die Einführung kraftstoffsparender Fahrzeuge umfassen.
Energieeffizienz: Verbesserung der Energieeffizienz in der Logistik oder Verringerung der Emissionen von Vertriebsanlagen, die durch saubere Energie, Solaranlagen und Wasserrecyclingsysteme vermieden werden können.
Ressourcenoptimierung: Erstens durch die Überwachung der Transportmethoden in Echtzeit mit Identifizierung der besten Alternativen und Verringerung des Risikos von Leerfahrten durch optimale Auslastung der Fahrzeuge, was sowohl umweltfreundlich als auch gewinnbringend ist. Zweitens durch die effiziente Nutzung von Ressourcen durch bessere Planung, wodurch lange Pausen oder Verarbeitungslücken zwischen den Logistikabläufen vermieden werden – was zu einer Reduzierung von Abfällen, Transport- und Arbeitskosten und natürlich CO2-Emissionen führt. Zudem durch die Planung und Auslastung von Logistikressourcen, wodurch Abfälle minimiert und Kosten gesenkt werden.
Rückwärtslogistik: Gilt insbesondere für Branchen mit hoher Anzahl an Kundenretouren, die zurückgewonnen, recycelt oder wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden müssen – beispielsweise Fast Fashion. Rückwärtslogistik kann dazu beitragen, die Auswirkungen von Abfällen auf die Umwelt zu verringern.
Nachrüstung der Logistikinfrastruktur: Gilt für die Modernisierung oder Erweiterung bestehender Anlagen und Ausrüstungen wie Logistikflotten und Lagerhäuser.
Nachhaltige Verpackung: Integration umfangreicherer Praktiken der Kreislaufwirtschaft durch eine Unternehmensverpackungsstrategie mit Lebenszyklusanalyse, CO2-Emissionsanalysen, Kompatibilität mit anderen Werkstoffen, Gewicht und Leistung sowie Optimierung der Transportladungen durch minimale Verpackungsabfälle.
Zusammenarbeit und Partnerschaften: Zusammenarbeit mit Partnern, Zulieferern und Stakeholdern, um ein nachhaltiges Logistiknetzwerk zu schaffen, das Ressourcen teilt und die Umweltbelastung insgesamt reduziert.
Technologie und Innovation: Nutzung fortschrittlicher Technologien für die Nachverfolgung wie IoT, KI, aber auch Sensoren und Datenanalyse zur Überwachung und Erfassung von Daten zu Geschwindigkeit, Kraftstoffverbrauch und Bremsverhalten der Fahrer und Zugführern, was zu einer Verbesserung der Transparenz der Lieferkette, einer besseren Vorhersage der Nachfrage und einer Optimierung der Logistikprozesse im Hinblick auf Nachhaltigkeit führt.
Lebenszyklusanalyse: Durchführung von Lebenszyklusanalysen, um die Umweltauswirkungen von Logistikaktivitäten von der Rohstoffbeschaffung über die Verpackung und den Transport bis hin zur Herstellung, Verwertung und Entsorgung zu verstehen und zu minimieren.
Nutzung erneuerbarer Energien: Einbindung erneuerbarer Energiequellen wie Solar-, Wind- und Biokraftstoffe in die Logistikabläufe – einschließlich Fuhrpark, Ausrüstung und Lagerhäuser –, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern.
Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Einhaltung von Umweltvorschriften und -standards, die von Regierungen und internationalen Gremien festgelegt wurden, um nachhaltige Logistikpraktiken zu gewährleisten,und gleichzeitig die Kontinuität des Logistiknetzwerks zwischen Grenzen und Ländern sicherzustellen.
Kontinuierliche Verbesserung: Regelmäßige Überwachung, Bewertung und Verbesserung der Logistikabläufe, um die Nachhaltigkeit zu erhöhen und sich an neue Herausforderungen und Chancen anzupassen.
Die Kreislaufwirtschaft verändert die Logistikbranche gegenwärtig nicht, sondern beschleunigt vielmehr einen bereits bestehenden Trend. Logistikunternehmen wenden die meisten dieser Grundsätze in ihren Strategien an, um ihre Betriebsabläufe zu verbessern und Kosten zu senken.
Von der Konstruktion bis zum Betrieb können Unternehmen ihre Abläufe so anpassen, dass sie insgesamt weniger Auswirkungen auf die gesamte Lieferkette haben.
Die meisten Aspekte müssen von dem Unternehmen, für das der Logistikdienstleister tätig ist, validiert werden. Einige Initiativen erfordern möglicherweise Investitionen, die von den Kunden übernommen werden sollten.
Nicht immer sind alle Informationen verfügbar, um die besten Entscheidungen zu treffen. Die von den Kunden erhaltenen Daten sind nicht unbedingt korrekt, was die Möglichkeit einschränkt, sie für die Paketauswahl zu verwenden (SKU-Abmessungen, Logistikparameter).
Die Möglichkeit, SLAs (Service Level Agreements) in Spitzenzeiten anzupassen, könnte dazu beitragen, große Volumina zu rationalisieren und die Notwendigkeit einer Kapazitätserhöhung zu begrenzen.
Weiterbildung der Belegschaft: Zum Beispiel in einem Lager: Schulung von Mitarbeitern, um sicherzustellen, dass die Verpacker je nach Kundenanweisungen und Produkten oder Transportbeschränkungen das beste Paket auswählen können.
Vorteile für die Umwelt:
Reduzierung von Emissionen und Umweltverschmutzung durch ökologischere Kraftstoffe und optimierte Routen.
Schonung von Ressourcen und Abfallreduzierung durch nachhaltige Praktiken.
Wirtschaftliche Vorteile:
Kosteneinsparungen durch Energieeffizienz und Abfallminimierung.
Gesteigerte Effizienz und langfristige Rentabilität durch optimierte Lieferkettenprozesse.
Soziale Vorteile:
Verbesserte Gesundheits- und Sicherheitsstandards für Mitarbeiter.
Positive Auswirkungen auf die Gemeinschaft und stärkere Beziehungen zu Stakeholdern.
Nachhaltiger Transport und nachhaltige Logistik beziehen sich auf die Praktiken und Strategien, die zur Minimierung der Umweltauswirkungen im Logistik- und Transportsektor eingesetzt werden. Dazu gehören die Reduzierung der CO2-Emissionen, die Optimierung der Kraftstoffeffizienz und die Integration erneuerbarer Energiequellen. Diese Praktiken sind für die Zukunft von entscheidender Bedeutung, da sie dazu beitragen, den Klimawandel zu bekämpfen, den Ressourcenverbrauch zu senken und den Übergang zu einer nachhaltigeren Wirtschaft zu unterstützen.