Verkehrs- und Transportlogistik

Mit der menschlichen Zivilisation entstand vor Jahrtausenden der Wunsch nach Fortbewegung und Transport. So ist Verkehr die Raumüberwindung von Personen oder Gütern, Nachrichten oder Energie. Mit einem frühen Verständnis dieses deutschen Begriffes ist verbunden, dass „etwas verkehrt ist“ und daher zu verbringen ist bzw. sich jemand an einen anderen Ort bewegt. Im Englischen wird Verkehr meist mit dem Begriff „traffic“ übersetzt, der jedoch etwas enger gefasst wird. Entweder bezieht er sich auf die Bewegung von Fahrzeugen oder wird in Verbindung mit einem Bezugswort (road traffic, air traffic, data traffic o.ä.) spezifiziert.

Der Verkehr ist für sämtliche Industriebranchen ein maßgeblicher Faktor. Insbesondere sind die Chemiebranche, die Stahlbranche, die Automobilbranche und das verarbeitende Gewerbe auf einen reibungslosen Verkehrsablauf angewiesen, um ihre Wertschöpfungskette aufrecht zu erhalten. Die zur Leistungserstellung erforderlichen Transporte erstrecken sich über die ganze Welt. Sie finden zwischen verschiedenen Partnern der Wertschöpfungskette, von der Rohstoffgewinnung, über die Verarbeitung und den Handel bis hin zum Endkunden statt. Die Partner innerhalb der Wertschöpfungskette können verschiedenen Branchen angehören. Beispielsweise ist die Stahlbranche ein wesentlicher Zulieferer der Automobilbranche.

Verkehr ist in der öffentlichen Debatte häufig ein Reiz- und Schlüsselwort. Einerseits möchten nur Wenige auf die Errungenschaften des Individual- oder Güterverkehrs verzichten, andererseits stellen die tägliche Abwicklung der Verkehrsleistung und Baustellen für Verkehrsprojekte die Menschen immer wieder vor die Frage: Wie viel Verkehr braucht die Gesellschaft, wie viel Verkehr verträgt sie? Aktuelle Beispiele für eine breite Diskussion zu Verkehrsinfrastrukturprojekten finden sich z. B. in der Bundeshauptstadt zum Flughafen Berlin Brandenburg, in Stuttgart zum Hauptbahnhof und in Hamburg zum dortigen Hafen. Aber auch weniger Aufsehen erregende Maßnahmen, z. B. im Bereich des Straßenbaus von Ortsumgehungen, können zu einer kontroversen, langanhaltenden Debatte führen. Hier sei beispielhaft die Nordumfahrung in Bad Oeynhausen genannt. Diese Maßnahme wurde über 38 Jahre geplant und wird nach zahlreichen Rechtstreitigkeiten über die Streckenführung nun endlich fertiggestellt.

Gemäß der Weltkommission für Umwelt und Entwicklung ist unter dem Begriff „Nachhaltigkeit“ ein Handeln in der Weise zu verstehen, welches die Bedürfnisse der gegenwärtigen Generation befriedigt, ohne die Möglichkeiten zukünftiger Generationen auf eigene Bedürfniserfüllung zu gefährden (Hauff, Unsere gemeinsame Zukunft, 1987, S. 46). Im Aktionsprogramm Agenda 21, einem Leitpapier zur nachhaltigen Entwicklung, welches 1992 auf der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro verabschiedet wurde, erfuhr der Begriff erstmals eine umfassendere Betrachtung. Demnach schließt Nachhaltigkeit eine ökologische, ökonomische und soziale Dimension ein, die auf den langfristigen Erhalt des jeweils zugrundeliegenden Gegenstands ausgerichtet ist. So zielt ökologische Nachhaltigkeit auf die Sicherung eines tragfähigen ökologischen Systems, die ökonomische Nachhaltigkeit auf die Wahrung des ökonomischen Kapitalstocks und die soziale Nachhaltigkeit auf die Erhaltung funktionierender sozialer Netzwerke (Blank, Lexikon Nachhaltiges Wirtschaften, 2001, S. 375–376).

Dieser Beitrag befasst sich zum einen mit dem strukturellen Aufbau und der übergeordneten Zielsetzung des europäischen und nationalen verkehrspolitischen Systems. In diesem Rahmen wird auf die Aufgabenbereiche, Handlungsfelder und Planungsinstrumente der unterschiedlichen Planungsebenen eingegangen. Zudem werden die Herausforderungen für die Zukunft aufgezeigt. Ferner wird eine Übersicht über verfügbare Daten zum Wirtschaftsverkehr in Deutschland gegeben.

Der Begriff der Logistikdienstleistung wird kontrovers diskutiert. Eine Definition, die auch der Praxis gerecht wird, ist die, dass eine Logistikdienstleistung die Erbringung einer originär logistischen Funktion oder eines originär logistischen Funktionsbündels an einem Produkt des Auftraggebers darstellt und zudem auch solche Dienstleistungen als Logistikdienstleistung gelten, die zusätzlich zu bzw. in Verbindung mit diesen Funktionen für den Auftraggeber erbracht werden.

Dieses Unterkapitel liefert zunächst wissenschaftliche Definitionen der Begriffe Dienstleistung und Logistikdienstleistung. Darauf aufbauend werden Logistikdienstleistungen beschrieben, wobei zwischen Basis- und Mehrwertleistungen unterschieden wird. Es wird deutlich, dass die einzelnen beschriebenen Leistungen nicht abgegrenzt voneinander zu betrachten sind. Vielmehr setzt sich eine Logistikdienstleistung immer häufiger aus verschiedenen Basis- und/oder Mehrwertleistungen zusammen.

Unter dem Begriff „Dienstleister“ ist eine Organisation oder Person zu verstehen, welche als Kerngeschäft Dienstleistungen für andere Wirtschaftseinheiten erbringt (Preissner und Kritzler-Picht, Lexikon Dienstleistungen, 2011, S. 26). Entsprechend der konstitutiven Merkmale einer Dienstleistung (vgl. Abschn. 6.​1) verfügen Dienstleister über einen Produktionsprozess, in dem eine direkte Interaktion mit dem Kunden besteht und der einem hohen Grad an Variabilität unterliegt. Zudem handelt es sich bei den Dienstleistungen um Produkte, welche sich durch Immaterialität und mangelnde Lagerfähigkeit auszeichnen. (Wilderom 1991, S. 6)

In diesem Unterkapitel wird das Themengebiet des Logistikoutsourcings, also der langfristigen Vergabe logistischer Funktionen an Dritte, beschrieben. Dieses stellt die Grundvoraussetzung für die Tätigkeit von Logistikdienstleistern jeglicher Form dar und ermöglicht erst die Existenz von Dienstleistungsangeboten, wie sie heute bestehen. Neben einer wissenschaftlichen Definition der Begriffe Outsourcing und Logistikoutsourcing werden die Ziele und die Motivation sowie Geschäftsmodelle des Outsourcings erläutert. Nach einem Überblick über den Markt, folgt eine Darstellung der Vorgehensweise bei der Fremdvergabe. Diese beschränkt sich auf die Fremdvergabe von einfachen und Einzel-Leistungen, da die Fremdvergabe komplexer Leistungsbündel in Abschnitt 9.​5 behandelt wird. Das Unterkapitel schließt mit einer Betrachtung der Chancen und Risiken der Fremdvergabe sowohl aus der Perspektive der Verlader als auch der Dienstleister.

Die Kontraktlogistik bezeichnet Geschäfte, die zwischen einem verladenden Unternehmen und einem Kontraktlogistikdienstleister geschlossen werden. Vorliegendes Kapitel gibt zunächst eine umfassende Erläuterung dieser Geschäfte und zeigt ihren Markt und dessen Entwicklung auf. Darauf aufbauend wird die Vorgehensweise bei der Abwicklung - vom Vertrieb bis zur Beendigung der Geschäfte - behandelt. Das Kapitel schließt mit einer Betrachtung der Vor- und Nachteile kontraktlogistischer Geschäfte.

Verkehrsnetze und Logistikzentren bilden die Basis der Verkehrsinfrastruktur. Ergänzt werden sie durch staatliche Institutionen und eine Rechtsordnung mit dem Ziel der rationellen Abwicklung von Güterströmen und Verkehrsflüssen. Sie ermöglichen gemeinsam die optimale Entwicklung von Wirtschaft und Gesellschaft (Bichler et al., Gabler Kompaktlexikon Logistik, 2011) Somit stellen das Verkehrsnetz und logistische Knoten (Logistikzentren), die im Fokus dieses Buches stehen, lediglich einen Ausschnitt der Gesamtinfrastruktur dar, auf denen der physische Warentransport und Umschlag durchgeführt werden. Der physische Transport, der im Rahmen der Arbeitsteilung und der allgemeinen Wertschöpfung stattfindet, führt zu Wohlstandsgewinnen. Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur haben daher positive Auswirkungen auf das Wirtschaftswachstum einer Volkswirtschaft. Darüber hinaus werden Vermögenswerte und Arbeitsplätze geschaffen sowie der Handel gefördert. Nicht zuletzt ermöglicht die Infrastruktur und Investitionen in diese die geografische Zugänglichkeit und die Mobilität von Menschen (Europäische Kommission, Weißbuch – Die Europäische Verkehrspolitik bis 2010: Weichenstellungen für die Zukunft, 2011).

Der Begriff des Straßengüterverkehrs umfasst sämtliche Transporte von Gütern, die mit Kraftfahrzeugen auf dem Verkehrsträger Straße erfolgen. Der Straßengüterverkehr ist gekennzeichnet durch eine flächendeckende Infrastruktur, kurze Transportzeiten und einer zumeist direkten Verbindung zwischen Quelle (Versender) und Senke (Empfänger). Die Verkehrsleistung des Straßengüterverkehrs hat in den Jahren 2003 bis 2008 ein kontinuierliches Wachstum erfahren.

Im Schienengüterverkehr (SGV) wird die Verkehrsleistung durch den Transport von Güterwagen und Güterzügen auf Schienen erbracht. Daher wird zunächst der Verkehrsweg Schiene mit seinem physikalischen Eigenschaften und Einschränkungen betrachtet. Ein Vergleich des deutschen Schienennetzes mit anderen europäischen Netzen wird genutzt, um technische Eigenschaften von Schienennetzen einzuführen. Eine vertiefte Darstellung von Schienenverkehrsmitteln erfolgt in einem eigenen Abschnitt. In einem weiteren Abschnitt werden die Akteure des SGV in die rechtlichen Rahmenbedingungen Europas eingeordnet. Anschließend wird mit einer Beschreibung klassischer und moderner Produktionsverfahren die organisatorische Ebene des SGV dargestellt. Der Überblick über die notwendige Infrastruktur erfolgt durch eine ausführliche Beschreibung der logistischen Knoten im Schienennetz vervollständigt.

Der Binnenschiffgüterverkehr ist eine Form des Güterverkehrs, welcher auf Binnenschifffahrtstraßen mit Binnenschiffen durchgeführt wird. Hierbei konkurriert der Binnenschiffgüterverkehr mit den Verkehrsträgern Straße und Schiene. Gleichzeitig bestehen enge Kooperationen zwischen den Verkehrsträgern, insbesondere im Kombinierten Verkehr (s. Unterkap. 16). Das System der Binnenschifffahrt setzt sich aus verschiedenen Akteuren zusammen, die in der Abb. 13.1 dargestellt sind. Das vorliegende Kapitel befasst sich vornehmlich mit den Bereichen Wasserstraße, Schifffahrtsunternehmen mit ihren Schiffen und zuletzt mit den Häfen als Knoten der Binnenschifffahrt.

Die Seeschifffahrt war bereits vor Jahrhunderten ein verbindendes Element für den interkontinentalen Handel. In der heutigen Zeit stellt der Seeschiffsgüterverkehr eine kostengünstige und zuverlässige Versorgung von Produktionsstandorten mit Rohstoffen, Teilen und Baugruppen sowie von Absatzmärkten mit fertigen Erzeugnissen sicher. Der Seeschiffsgüterverkehr ist ein Bestandteil eines komplexen Systems, der maritimen Transportkette. Die maritime Transportkette verbindet weltweit Versender und Empfänger und schließt eine Vielzahl von unterschiedlich organisierten Strukturen und Akteuren ein. Das folgende Unterkapitel gibt einen Überblick über wichtige Charakteristika des Seeschiffsgüterverkehrs, dessen Knotenpunkte und der beteiligten Akteure.

Der Luftfrachtverkehr ist ein Segment des Verkehrsträgers Luftverkehr. Die Luftfracht unterliegt sowohl den Bedingungen des internationalen Luftverkehrs als auch den logistischen Anforderungen globaler Transportketten.

Unter dem Begriff Kombinierter Verkehr wird der Transport eines Gutes verstanden, bei dem mindestens zwei unterschiedliche Verkehrsträger, die nacheinander genutzt werden, zum Einsatz kommen. Das Gut verbleibt während des gesamten Transports in derselben Transporteinheit. Im Rahmen der Transportkette erfolgt somit mindestens ein Umschlag. Der Umschlag umfasst nach DIN 30781 die Gesamtheit der Förder- und Lagervorgänge beim Übergang der Güter auf ein Verkehrsmittel, beim Abgang der Güter von einem Verkehrsmittel und beim Verkehrsmittelwechsel der Güter. Auf der langen Distanz, dem Hauptlauf der Transportkette, kommen Schienen- oder Wassertransportmittel zum Einsatz. Wohingegen die Abhol- und Zustellverkehre, der Vor- und Nachlauf der Transportkette, von LKW-übernommen werden. (Bukold, Kombinierter Verkehr 1996 Schiene/Straße in Europa. Eine vergleichende Studie zur Transformation von Gütertransportsystemen, 1996, S. 22), (Lucke et al., Grundlagen der Logistik. Theorie und Praxis logistischer Systeme, 2012, S. 347) (DIN 30781 Teil 1, Transportkette Grundbegriffe Erläuterungen, S. 3) Durch eine solche sinnvolle Kombination der Verkehrsmittel werden die Vorteile der einzelnen Fahrzeuge miteinander verknüpft. Zudem wird durch die durchgehende Transporteinheit eine Vereinfachung der für den Transport notwendigen Verladungen angestrebt. (Pfohl, Logistiksysteme, 2010, S. 160)

Im Rahmen der Transportplanung erfolgt die Definition der Ablauforganisation von Güterverkehren in Transportnetzen. Ziel ist es unter Berücksichtigung der aus dem Anwendungsbereich resultierenden Restriktionen sowie infrastruktureller Maßgaben alle erforderlichen Ressourcen simultan zu planen, zu steuern und zu kontrollieren (Grünert Flexible Transportplanung für die Praxis – Vorteile der ressourcenorientierten Planung und deren Berücksichtigung in computerunterstützten Planungssystemen. 2003, S. 112). Die Transportplanung bildet ein Element der logistischen Unternehmensplanung und wird gemäß betriebswirtschaftlicher Grundsätze sowie orientiert an unternehmenspolitischen Prinzipien (z. B. Leitbildvorstellungen, Unternehmensphilosophien) durchgeführt (Aberle Transportwirtschaft: Einzelwirtschaftliche und gesamtwirtschaftliche Grundlagen. 2009, S. 415).

Die Analyse, Planung und Optimierung von Logistiksystemen stellen wichtige Instrumente zur Effizienzsteigung und damit auch zur Kostensenkung dar. Für unterschiedliche Anwendungsbereiche finden sich für verschiedenste Planungshorizonte vielfältige Methoden. Durch die Einführung von EDV-Systemen zur Materialflusssteuerung stehen für die Durchführung von Logistikplanungen reale Daten zur Verfügung. Die Daten machen es möglich, detaillierte Berechnungen durchführen und erlauben praxistaugliche Lösungen zu bestimmen. Abhängig von der logistischen Fragestellung lassen sich verschiedene Optimierungsmodelle für umsetzungsfähige Ergebnisse einsetzen. Der Schwerpunkt dieses Kapitels liegt in der Vorstellung zur Vorgehensweise, Transportsysteme und deren Materialströme zu analysieren, zu planen und zu optimieren.

Planungsdaten bilden die Datengrundlage zur Logistikoptimierung. Bevor die Informationen über die Materialflüsse in die verschiedenen Verfahren und Methoden zur Optimierung einfließen, sollten diese zuvor analysiert werden. Das Ziel der Analyse liegt im Aufdecken möglicher Schwachstellen im Ablauf der Logistik im Ist-Zustand. Häufig zeigen die Ergebnisse der Datenanalyse, welche Optimierungsverfahren ausgewählt werden sollten. Des Weiteren können Engpässe und Abwicklungsprobleme in den Logistikprozessen aufdeckt werden. Die Transportanalyse stellt einen speziellen Teil der Datenanalyse dar. Hier liegt der Schwerpunkt in der Datenanalyse aller Transportdaten. Voraussetzung jeder Datenanalyse ist, dass die Daten im Vorfeld auf Plausibilität geprüft sind. D. h., dass zum Beispiel die Sendungs–, Kundennummern eindeutig sind oder dass alle Sendungen im selben Zeitraum liegen.

Abstrakt gesprochen beschreibt ein Prozess eine Folge von Aktivitäten, durch die ein oder mehrere Objekte transformiert werden (Arndt 2008 Supply Chain Management – Optimierung logistischerProzesse, S. 77, Becker und Kahn Der Prozess im Fokus. In: Becker J, Kugeler M,Rosemann M (eds) Prozessmanagement – Ein Leitfaden zur prozessorientiertenOrganisationsgestaltung 2012, S. 6). Bei den Objekten handelt es sich beispielsweise um Menschen, Güter oder Informationen (Klaus 2002 Die dritte Bedeutung der Logistik: Beiträge zu Evolution logistischen Denkens, S. 27). Ihre Transformation kann in räumlicher, zeitlicher, quantitativer oder qualitativer Hinsicht erfolgen und findet grundsätzlich zwischen Prozessbeginn und Prozessende statt. Während der Prozessstart von der Quelle abhängt, an der sich die Objekte in den Prozess begeben, wird Letzteres durch die Senke festgelegt, an der die Objekte aus dem Prozess austreten (Schmidt 2012, Prozessmanagement – Modelle und Methoden S. 3).

Im Rahmen dieses Kapitels wird zunächst eine kurze Einführung in die mathematische Optimierung und hier insbesondere in den Teilbereich der mathematischen Modellierung gegeben, da dieser die wichtige Funktion der Schnittstelle zwischen einem zu optimierenden logistischen Problem und den dafür zu entwickelnden Lösungsverfahren zukommt. Es folgt Einführung in die Komplexitätstheorie, die einen theoretischen Rahmen für die Einschätzung der zur Lösung von Optimierungsproblemen notwendigen Ressourcen liefert. Anschließend werden exakte und heuristische Optimierungsverfahren eingeführt. Hier erfolgt eine beispielhafte Darstellung einiger wichtiger Verfahren zur Lösung logistischer Optimierungsprobleme. Danach wird die Methode der Simulation vorgestellt, welche die Möglichkeit bietet, logistische Systeme mit ihren stochastischen Eigenschaften und komplexen Beziehungen zwischen den Systemkomponenten in einem hohen Detaillierungsgrad zu modellieren und zu untersuchen. Abschließend werden die Grundlagen der Wirtschaftsverkehrsmodellierung erläutert und anhand von ausgewählten Modellansätzen die methodischen Vorgehensweisen, Eigenschaften und Strukturen im Detail vorgestellt. Zusätzlich wird noch darauf verwiesen, dass in der Wirtschaftsverkehrsmodellierung logistische Strategien und Konzepte sowie Logistikknoten Berücksichtigung finden müssen.

Als einleitendes Anwendungsfeld wird in Unterkapitel 22.1 zunächst das Konzept der Gebietszuordnung thematisch abgegrenzt, dessen Anwendungsbereiche vorgestellt und bekannte Verfahren bewertet. In Unterkapitel 22.2 erfolgt dann eine Einführung in die strategische Netzplanung von Hub-and-Spoke-Netzwerken. Unterkapitel 22.3 stellt aufbauend auf den Grundlagen zur Tourenplanung Eröffnungsverfahren und weiterführende Verbesserungsverfahren vor und erläutert praxisrelevante Nebenbedingungen. In Unterkapitel 22.4 wird aufgezeigt, welchen Einfluss unterschiedliche Transportkostenstrukturen auf die Optimallösungen von Transportproblemen haben. Abschließend stellt Unterkapitel 22.5 die Untersuchung und Optimierung logistischer Anlagen mit Hilfe ereignisorientierter Simulation vor, Anwendungsfelder sind dabei Umschlaganlagen des Straßengüterverkehrs sowie des Kombinierten Verkehrs.