Transportkosten-Rechner

Erläuterungen Netlogo Modell zur einfachen Planung von Transportkosten im regionalen Bereich

Über das Modell:

Im Forschungsprojekt LogRegio untersuchen wir bio-regionale Wertschöpfungsketten für die Außer-Haus-Verpflegung. Dabei zeigte sich, dass regionale Erzeuger im Vergleich zu anderen Erzeugern oft höhere Produktionskosten haben. Gründe hierfür sind, beispielsweise in Hessen, im Durchschnitt kleinere Betriebsgrößen und die damit einhergehenden Kostenstrukturen, insbesondere im Vergleich zu Südeuropa. Auch die Logistik spielt eine wichtige Rolle bei den Gesamtkosten.

Doch wie setzen sich Logistikkosten zusammen, und welche Faktoren beeinflussen diese? Um Laien eine einfache Möglichkeit zu geben, sich spielerisch mit Transportkosten auseinanderzusetzen, haben wir ein Simulationsmodell entwickelt. Dieses Modell konzentriert sich auf Transportkosten und berücksichtigt keine Lager- oder sonstigen Zusatzkosten.

Das Modell simuliert die Transportkosten verschiedener Fahrzeugtypen und berechnet die Kosten und CO2e-Emissionen auf Basis von Faktoren wie Fahrzeugkapazität, Ladefaktor, Entfernung und Kosten pro Stopp. Ziel ist es, anschaulich darzustellen, wie unterschiedliche Fahrzeugtypen und Auslastungsgrade die Gesamtkosten für Logistikdienstleister oder Erzeuger beeinflussen.

Wie funktioniert das Modell?

Das Modell verwendet verschiedene Variablen und Regeln zur Berechnung der Logistikkosten:
Fahrzeugtypen und -kapazitäten: Verschiedene Fahrzeuggrößen (2,8 t bis 40 t) haben spezifische Kraftstoffverbrauchswerte bei Volllast.
Auslastungsfaktor: Der Ladefaktor ergibt sich aus dem Verhältnis der bestellten Kisten zur Fahrzeugkapazität (vehicle-box-capacity). Falls der Ladefaktor über 1 liegt (mehr Kisten bestellt als ein Fahrzeug transportieren kann), werden zusätzliche Fahrzeuge des gleichen Typs hinzugefügt.
Angepasster Kraftstoffverbrauch: Der Verbrauch variiert je nach Verkehrssituation. Im Stadtverkehr ist der Verbrauch höher, weshalb hier ein Faktor von 1,26 hinterlegt ist.

Kostenberechnungen:

Anzahl Ladungen: Aufgerundeter Wert, berechnet aus der Anzahl bestellter Kisten geteilt durch die Fahrzeugkapazität, um die Anzahl notwendiger Fahrten zu ermitteln.
Kraftstoffkosten: Basieren auf der Strecke, dem Kraftstoffverbrauch und den Ladungen. Kühlfahrzeuge (bei aktiviertem Kühlfahrzeug-Schalter, Hebel auf “on”) erhöhen den Verbrauch um 20 %.
Fahrerkosten: Die Fahrzeit wird anhand der Gesamtstrecke und Durchschnittsgeschwindigkeit berechnet und anschließend mit den Fahrerkosten multipliziert.
Stopp-Kosten: Berechnet sich aus den Kosten pro Stopp multipliziert mit der Anzahl der belieferten Kunden.
Transportkosten: Setzen sich zusammen aus Kraftstoff-, Fahrer- und Stopp-Kosten.
Kosten pro Kilometer/Kiste/Kilogramm Ware: Diese Berechnungen teilen die Gesamtkosten durch die gefahrenen Kilometer, die Anzahl der Kisten oder das Gesamtgewicht der Produkte (nach Abzug des Taragewichts) der Kisten, um eine detaillierte Kostenaufschlüsselung zu erhalten.
CO2-Emissionen: Basieren auf dem gesamten Kraftstoffverbrauch – ein Liter Diesel erzeugt 3,24 kg CO2e (1).
CO2-Emissionen pro Kilogramm Ware: Ergeben sich aus den Gesamtemissionen geteilt durch das Gewicht der transportierten Produkte.

Wie kann das Modell benutzt werden?

Szenario-Auswahl: Auswahl der geografischen Umgebung (Stadtverkehr – Durchschnittsgeschwindigkeit (DG) 25 km/h, Landstraßen – DG 60 km/h, Autobahnen – DG 90 km/h, Landstraßen-Stadt-Umgebungen – DG 40 km/h), die den Kraftstoffverbrauch beeinflusst.
Fahrzeug-Auswahl: Verschiedene Fahrzeugtypen (2,8 t bis 40 t) mit zugehöriger Kapazität und Kraftstoffverbrauch können gewählt werden.

Folgende Kraftstoffverbräuche unter Vollauslastung sowie Fahrzeugkapazitäten in Form von Kisten wurden hinterlegt. Als Kiste wurde eine Standard-IFCO-Kiste angenommen (60*40*23 cm und ein Kistengewicht von 2 kg):

Fahrzeugtyp	Verbrauch (l/100 km)	Kistenkapazität
2,8 t	10	56
3,5 t	12	84
5 t	18	320
7,5 t	22	384
12 t	30	480
16 t	35	576
20 t	40	672
40 t	45	1056

Schieberegler und Schalter: Hier lassen sich Parameter wie Kundenanzahl, Kisten pro Kunde, Fahrerkosten und Kilometer anpassen. Ein Schalter ermöglicht die Auswahl von Kühlfahrzeugen.
Die Simulation wird durch Klicken auf „Setup“ gestartet und durch „Berechnung starten“ ausgeführt. Das Modell gibt anschließend Kosten- und Emissionskennzahlen aus.

Wichtige Hinweise:

Das Tool ermöglicht die Beobachtung und den Vergleich verschiedener Transportszenarien. Insbesondere der Vergleich verschiedener Ergebnisse von Transportkosten pro Kilometer, Kiste oder Kilogramm Ware sowie die CO2-Emissionen können interessante Einblicke vermitteln.

Einfach ausprobieren:

Beispielfragen, die sich mit dem Tool beantworten lassen:

Welche Mengen sollten über welche Strecken am sinnvollsten mit welchem Fahrzeug transportiert werden? Werden bspw. 1.000 Kisten mit einem 3,5 t Fahrzeug 150 km transportiert, ist dies teurer und schlechter für die Umwelt als der Transport der gleichen Anzahl von Kisten mit einem 40 t über eine Strecke von 450 km.
Welchen Einfluss haben höhere Fahrerkosten, bspw. weil Fahrer mit speziellen Führerscheinen ab 5 t-Fahrzeugen besser entlohnt werden?
Wie ändern sich die CO2e-Werte, wenn Schwellenwerte der Ladekapazitäten überschritten werden (Vergleich: 4 Kunden bestellen je 21 Kisten vs. 4 Kunden bestellen 22 Kisten, transportiert wird in einem 3,5 t)?
Welchen Ausschlag haben die Stopp-Kosten? Je kleiner die Bestellungen sind, desto höher sind die Stopp-Kosten. Wie viele Kisten sollten Kunden mindestens bestellen, damit sich die Anfahrt lohnt?

Referenzen:

(1) vgl. Verkehrsrundschau (03.05.2012): Neue CO2-Umrechnungsfaktoren für Transport und Logistik. online: https://www.verkehrsrundschau.de/nachrichten/transport-logistik/neue-co2-umrechnungsfaktoren-fuer-transport-und-logistik-3007064, geprüft am 8.10.2024).

In das Modell flossen Branchendaten von Lieferanten und Logistikexperten (z.B. Großhändler aus Marburg und Frankfurt) ein.

Das Modell wurde von Dr. Anna-Mara Schön mit Hilfe von ChatGPT erstellt. Im Rahmen dieses und weiterer Förderprojekte wird das Modell weiterentwickelt. Fragen, Anregungen sowie Informationen zu den Weiterentwicklungen des Tools können per E-Mail an anna-mara.schoen@th-koeln.de oder marita.boehringer@w.hs-fulda.de gestellt werden.