Mathematische Optimierung für mehr Nachhaltigkeit auf der letzten Meile

Mathematische Optimierung für mehr Nachhaltigkeit auf der letzten Meile

Logistik: Wie kann der Weg zu den Verbraucher*innen grüner werden?

Aus unseren Städten sind sie nicht mehr wegzudenken – die vielen Lieferfahrzeuge, die den Endkund*innen die online bestellte Ware bis vor die Haustür bringen. Auch ich war während der Lockdowns in der Corona-Pandemie oftmals froh, per Knopfdruck neue Kleidung für meine Kinder bestellen zu können. Denn während das Arbeiten im Homeoffice auch in Jogginghose möglich ist, wachsen Kinder schnell mal aus ihrer Kleidung heraus. Und da die Wiedereröffnung der Ladengeschäfte lange ungewiss war, besuchte ich einige Onlineshops im Internet.

Parallel zum E-Commerce-Markt wächst die CO2-Belastung

Nicht nur Kleidung wird gerne im Internet geordert. Von der kleinsten Schraube über Möbel bis hin zu Baumaterial kann bereits eine Vielzahl an Ware beim Onlinehändler bestellt werden. Der E-Commerce-Markt hat in den vergangenen Jahren während der Corona-Krise einen gigantischen Aufschwung zu verzeichnen und wächst weiter ungehemmt. Und in Zukunft sollen auch Warengruppen, die aktuell im Onlinesegment noch unterrepräsentiert sind, einen Wachstum erfahren.

Doch schon vor der Pandemie verursachten Lieferungen eine hohe CO2-Belastung, denn der Verkehr ist einer der Bereiche mit der höchsten CO2-Bilanz in der Logistikkette. Und obwohl die letzte Meile der kürzeste Teil der Lieferkette ist, gehört sie aber auch in der Regel auch einer der teuersten und umweltschädlichsten Bereichen.

Als Folge des Wachstums des E-Commerce-Marktes wird bis 2030 eine Zunahme an Lieferfahrzeugen um mehr als 30 Prozent prognostiziert. Dies bedeutet einen Anstieg der CO2-Emissonen um 20 bis 30 Prozent. Es ist also mehr als dringend, den Transportsektor zu dekarbonisieren und so unter anderem die Klimakrise zu bekämpfen. Die letzte Meile ist dabei eine erste Ansatzmöglichkeit – nicht nur wegen ihrer Umweltproblematik, sondern auch, weil hier Verbesserungen schnell und einfach umsetzbar sind.

Der Druck der Verbraucher*innen hat Einfluss auf die Wettbewerbssituation

Der enorme Wachstum des Onlinehandels in der letzten Zeit hat zeitgleich zu einer Verschärfung der Wettbewerbssituation geführt. Die Händler suchen neue Möglichkeiten zur Differenzierung, um neue Kund*innen zu gewinnen. Den Onlinehändlern bietet sich hier die Chance, dem gestiegenen Umweltbewusstsein der Verbraucher*innen nachzukommen, denn über die Hälfte der Onlinekäufer*innen wünscht sich nachhaltige Lieferoptionen.

Neben der Chance, sich von der Konkurrenz abheben zu können, ist das Streben nach Klimaneutralität auf der letzten Meile jedoch auch eine moralische, ökologische Verantwortung des Onlinehandels, dem die Branche besser früher als später gerecht werden muss.

Wächst mit der Nachhaltigkeit die Komplexität?

Je mehr ein Händler umsetzt, desto mehr Lieferungen sind auszuführen. Und je mehr Meilen Transportflotten zurücklegen, um Lieferungen zu erfüllen, desto höher sind die Einflüsse auf die Umwelt. Eine steigende Zahl an Lieferungen führt somit zu einer wachsenden Komplexität der Liefernetzwerke. Sind zudem Maßnahmen zu berücksichtigen, die zu mehr Nachhaltigkeit in der Logistik führen, wird das Problem der letzten Meile sehr komplex.

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Warum Supply Chain Analytics?

Der Weg zur nachhaltigen letzten Meile

Ein naheliegender Ansatz zur Verringerung von CO2-Emissionen auf der letzten Meile ist ein flottenübergreifender Umstieg auf Elektrotechnologie – doch dies ist ohne Mehrkosten nicht möglich. Um die enormen Kosten einer Flottenumstellung auszugleichen, können eine Reihe weiterer Maßnahmen ergriffen werden. Neben der Anschaffung umweltfreundlicherer Fahrzeuge besteht die Möglichkeit Systeme einzusetzen, die die Planung von Lieferwegen optimieren und priorisieren. Jede Maßnahme für sich allein leistet zudem einen Beitrag zur Entlastung der Umwelt.

Zusammenstellung einer effizienten Fahrzeugflotte

Der bereits erwähnte Umstieg auf elektrische Antriebe kann für die gesamte Transportflotte erfolgen. E-Transporter, E-Lastenräder oder E-Bikes ermöglichen die Verringerung von CO2-Emissionen bis hin zu klimaneutralen Lieferungen. Doch nicht immer ist der Einsatz einer vollelektrischen Transportflotte möglich. Manchmal stoßen Elektrofahrzeuge an ihre Grenzen und so ist es notwendig, auf bestimmten Touren aufgrund der Reichweitenproblematik von elektrischen Antrieben oder bei großen, sperrigen Waren Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor einzusetzen.

Lager und Hubs näher am Kunden

Die Platzierung von Lagern, Verteilzentren und Hubs ist eine strategische Entscheidung und hat wesentlichen Einfluss auf die Lieferungen. Durch eine effiziente Standortplanung können Touren im Tagesgeschäft besser geplant werden. Zu berücksichtigen hierbei sind unter anderem Faktoren wie Nachfrage und Infrastruktur. Liegt das Verteilzentrum an einem guten Verkehrsknotenpunkt oder näher an den Auslieferadressen, kann die Lieferung nicht nur schneller, sondern auch auf kürzeren Transportwegen erfolgen.

Optimale Routenplanung

Um die Kosten des Umstiegs auf eine vorwiegend elektrisch angetriebene Flotte auszugleichen, ist eine intelligente Routenplanung eine effizienzsteigernde Maßnahme. Hierbei ist ein vorrangiges Ziel, möglichst effektive Touren zu finden um Wegstrecken und Fahrtzeiten zu verkürzen. Zur Vermeidung von Leerfahrten können Lieferungen gebündelt werden. Die Ermittlung sogenannter Lieferfenster auf Basis von Analysen und Prognosen helfen das mehrfache Anfahren von Lieferadressen zu vermeiden. Letztendlich ist ein Großteil der Verbraucher*innen immer noch an einer schnellen Lieferung interessiert. Auch diesem Wunsch wird mit einer optimale Tourenplanung Rechnung getragen.

Auch ohne eigene Flotte ist mehr Nachhaltigkeit möglich

Liefernetzwerke von Onlinehändlern bestehen aber nicht immer ausschließlich aus einer internen Flotte. Oftmals sind sie eine Mischung aus eigenen Fahrzeugen und externen Lieferdiensten und Spediteuren. Hierbei gibt es unterschiedlichste Abdeckungsbereiche, Einschränkungen und Kosten zu berücksichtigen. So kommen bei einem entsprechend großen Liefernetzwerk eine Menge Daten zusammen. Die stetig steigenden Anforderungen an Zustellgeschwindigkeit, Kosteneffizienz und Ökologie erfordern auch hier eine entsprechende Planung, um das Problem der letzten Meile nachhaltig zu lösen.

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Mit mathematischer Optimierung und OPTANO zur nachhaltigen letzten Meile

Von der strategischen Planung, wie der Entwicklung eines optimalen Netzwerkes für Verteilzentren und Hubs, bis zur operativen Aufgabe der täglichen Routenplanung – mathematische Optimierung ist der Weg für mehr Nachhaltigkeit auf der letzten Meile.

Eine Optimierungssoftware wie OPTANO findet für alle genannten Maßnahmen die beste Lösung. Bei strategischen Fragen zum Liefernetzwerk – die Standortfragen oder die Zusammenstellung der benötigten Flotte beinhalten – können mithilfe von Prescriptive Analytics und Solvern Tausende What-If-Szenarien analysiert und das beste Ergebnis gefunden werden.

Unter Zuhilfenahme des OPTANO Predictive Blueprints können sowohl für die Ermittlung von Standorten als auch für die Erhebung optimaler Lieferfenster Nachfrageprognosen als Basis für beste Entscheidungen genutzt werden.

Bei der Tourenplanung nutzt OPTANO nicht nur vorhandene Daten zu Lieferungen aus dem System, sondern es können zusätzlich Echtzeitdaten wie Verkehrs- und Wetterprognosen berücksichtigt werden. Alle Daten werden mit Hilfe mathematischer Optimierung, state-of-the-art Algorithmen und gegebenenfalls Solvern in kürzester Zeit analysiert und liefern im Ergebnis einen optimierten Routenplan, der Wegstrecken und Fahrtzeiten reduziert, Leerfahrten vermeidet und Kosten bei den Elektrofahrzeugen und den C02-Ausstoß fossiler Brennstoffe minimiert.

Wenn Sie herausfinden möchten, ob mathematische Optimierung Vorteile in Ihrer Logistik bringt, laden Sie einfach unser Factsheet „Warum Supply Chain Analytics?“ herunter.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie OPTANO Ihre Planung verbessern kann, oder wenn Sie weitere Fragen haben, nehmen Sie noch heute Kontakt mit uns auf. Unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne für alle Fragen zum Thema Logistik und Tourenplanung zur Verfügung. Oder schreiben Sie uns eine E-Mail und wir werden uns gerne mit Ihnen in Verbindung setzen.

Auf der letzten Meile dominieren aktuell noch Transporter und hier und da sieht man in den Großstädten auch mal ein Lastenrad. Autonome Lieferfahrzeuge oder sogar die Lieferung per Drohne bis zur Haustür muten noch an wie Szenen aus einem Science-Fiction. Dabei sind dies denkbare Szenarien, denn sie sind bereits Bestandteil aktueller Forschungen für eine innovative Logistik. Ich bin gespannt, wie mir meine online bestellte Ware in 10 Jahren geliefert wird.

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Alexandra Navarra
Alexandra Navarra

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Dr. Sven Flake
Analytics Senior Consultant