#Chip Happens Podcast: Folge 9 I Einmal um die ganze Welt: Smarte Lieferlogistik und Warentransport
Große Probleme brauchen häufig ziemlich kleine Helfer. Der Podcast »Chip Happens – Kleine Dinge, die alles verändern« von Chipdesign Germany zeigt, wie Mikroelektronik und Chipdesign dabei helfen können, die drängenden Fragen unserer Zeit anzugehen –jederzeit nachvollziehbar und alltagsnah.
Das Format richtet sich an alle, die verstehen wollen, wie Technik im Hintergrund wirkt und dennoch zentrale Weichen stellt. Kluge Köpfe aus der Branche sprechen hierfür mit Moderator Sven Oswald über ihre faszinierenden Geschichten, geben überraschende Einblicke und zeigen hautnah die vielen Möglichkeiten, die unser Fachbereich bietet.
In der ersten Staffel »Klimacooldown« erfahrt ihr, wie Mikroelektronik uns im Kampf gegen den Klimawandel unterstützt. Hierfür starten wir ganz weit oben, mit einem Blick auf unseren Planeten aus dem Weltall, um anschließend noch mehr über Klima und Wetter, Daten und Rechenzentren oder Mobilität und Klimaschutz zuhause zu erfahren. Wir freuen uns sehr, dieses besondere Projekt als Partner zu begleiten.
Folge 9 I Wie Digitalisierung und Drohnen die Logistik effizienter machen
In der neunten Folge des Podcasts »#Chip Happens – kleine Dinge, die die Welt verändern« werden spannende Einblicke in das Thema Logistik vermittelt. Mit der fortschreitenden Digitalisierung werden immer weniger Briefe verschickt, während der Paketversand seit einigen Jahren stetig zunimmt. Im Jahr 2024 wurden in Deutschland 4,29 Milliarden Kurier-, Paket- und Expresslieferungen zugestellt. Selbst unter idealen Bedingungen, die eine erfolgreiche Zustellung beim ersten Versuch und das Ausbleiben einer Rücksendung voraussetzen, fallen für jedes Paket durchschnittlich 500 Gramm CO₂-Emissionen an.
Tim Chilla, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, erklärt im Podcast die gängigen Prozesse der global vernetzten, nachtaktiven Logistikbranche. In den Umschlags- und Verteilzentren wird noch viel händisch gearbeitet, sodass das Beladen von Zügen, LKWs und Lieferwägen viel Zeit in Anspruch nimmt. Daher arbeitet Tim Chilla an einer automatischen Eingangserfassungsanlage. Diese kann Pakete in Echtzeit erfassen und verschafft einen besseren Überblick über die Pakete in den Verteilzentren.
Eine Schlüsseltechnologie für eine effizientere und klimafreundlichere Logistikindustrie könnte zudem der Drohnenflug sein. Marius Schröder, Chief Solutions Officer der HHLA Sky GmbH, erklärt, wie Drohnen schon heute in Industriegebieten autonom vordefinierte Routen abfliegen, um z. B. durch die schnelle Lieferung von Ersatzteilen die Verfügbarkeit von industrieller Maschinerie zu verbessern. Eine weitere mögliche Anwendung besteht in der Endauslieferung von Paketen, die von einer Drohne direkt in den Garten der Kunden geflogen werden könnten.
Worum geht es in der Folge?
Tim Chilla zur smarten Paketerfassung in den Verteilzentren |
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Situation: |
Hinter den vielfältigen Online-Shopping-Möglichkeiten steckt ein riesiges, globales Logistiknetzwerk, bei dem Produkte als Stückgut über Umschlagzentren durch Europa und die Welt reisen. Aus den Lagern der Versanddienstleister werden Sendungen über Verteilzentren geleitet und von dort über den lokalen Verkehr ausgeliefert. |
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Problemstellung: |
Die verfügbaren Kapazitäten in der Logistik werden häufig nicht effizient genutzt. Pakete werden oft in überdimensionierten Verpackungen verschickt – kleinere Produkte füllen die vorgesehenen Packungsgrößen nicht aus. Auch in den Lieferfahrzeugen bleibt dadurch wertvoller Stauraum ungenutzt. Uneinheitliche Paketgrößen und -gewichte erschweren das Stapeln, was eine optimale Auslastung zusätzlich behindert. In den Verteilzentren erfolgt das Verladen häufig noch manuell. Bei weniger ausgereiften Systemen müssen einzelne Packstücke mitunter bis zu dreimal von unterschiedlichen Personen gescannt werden – ein zeitaufwändiger und ineffizienter Prozess. |
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Lösungsansätze/Innovationspotenziale: |
Automatische Eingangserfassungsanlagen können die Übersichtlichkeit, Transparenz und Effizienz der Verteilzentren verbessern, indem sie in Echtzeit den Überblick über jedes Paket am Standort ermöglichen. So lassen sich auch für eventuelle Umleitungen einzelne Pakete genau lokalisieren.
Aufbauend auf den Eingangserfassungsanlagen, die für jedes Paket die genauen Abmessungen erfassen, kann der Lieferwagen mithilfe eines digitalen Zwillings vor der Beladung eine optimale Ladungskonfiguration erarbeiten, um die Auslieferung effizienter, kostengünstiger und umweltfreundlicher zu gestalten. |
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Weiterer Forschungs-/Entwicklungsbedarf/Aktuelle Projekte 1: |
Das Team für AutoID-Technologien entwickelt am Fraunhofer IML maßgeschneiderte Erfassungssysteme, welche über Barcodes, RFID’s und Lokalisierung arbeiten können.
Auf der Mikroebene gibt der Packalgorithmus des Fraunhofer IML die passende Wahl der Verpackungsgröße an, um möglichst wenig Platz innerhalb des Pakets zu verschwenden.
Mit PUZZLE können Logistikunternehmen auf der Makroebene automatisch die beste Anordnung von Packstücken innerhalb ihrer Lieferwägen berechnen, um ihren Laderaum optimal zu nutzen. |
Marius Schröder zur Rolle von Drohnen in der Logistik |
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Situation 2: |
Durch Digitalisierung, effizientere Beladung und die Verlagerung von Warentransporten auf die Schiene lässt sich die Klimabilanz der Logistik insbesondere in Bereichen mit hohem Umschlagvolumen deutlich verbessern. Auf der sogenannten letzten Meile (Abschnitt des Transportweges eines Produkts oder einer Lieferung, der vom Verteilerzentrum oder Lager bis zum Endkunden führt), sind solche Optimierungen jedoch weitaus schwieriger umzusetzen. Daher sorgt dieser Abschnitt für einen erheblichen Teil der verursachten Emissionen. |
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Problemstellung 2: |
Die letzte Meile stellt eine Herausforderung für Paketdienstleister dar, da sie im Gegensatz zur Stückgutlogistik weniger von Skaleneffekten profitiert.
Laut Umweltbundesamt fahren Logistikdienstleister die letzte Meile bislang überwiegend mit dieselgetriebenen Kleintransportern und kleinen Nutzfahrzeugen. Diese erzeugen neben Emissionen auch ein hohen Aufkommen im Straßenverkehr in den Innenstädten. |
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Lösungsansätze/Innovationspotenziale 2: |
Die Paketzustellung per Drohne könnte eine vielversprechende und umweltfreundliche Alternative darstellen. Erste Pilotprojekte – etwa von Amazon – zeigen, dass sich der Einsatz für Sendungen mit einem Gewicht von bis zu 5 kg und einer Reichweite von 25 km lohnt. Damit ließen sich zahlreiche städtische Gebiete in Deutschland effizient abdecken. Auch für die Industrie sind Drohnen interessant, da sie z. B. auf vordefinierten Routen Lager anfliegen können, um Ersatzteile über mehrere Standorte einer Ortschaft hinweg zu auszuliefern.
Ab 100m Flughöhe sind Drohnen für Menschen fast nicht mehr hör- und sichtbar. Das Luftfahrtbundesamt erlaubt Drohnenflüge derzeit in Deutschland unter der Voraussetzung, dass ein durchdachtes Sicherheitskonzept für autonomes Fliegen außerhalb des unmittelbaren Sichtfelds existiert. |
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Weiterer Forschungs-/Entwicklungsbedarf / Aktuelle Projekte 2: |
Die X11 der HHLA Sky GmbH ist für verschiedene industrielle Überwachungs- und Transportszenarien geeignet und kann bis zu vier Kilogramm Nutzlast bewältigen. Die X25, das Schwergewicht der HHLA Sky, reizt das maximal erlaubte 25kg Takeoff-Gewicht aus und kann so bis zu 10kg Nutzlast bis zu 50 Minuten lang tragen. Dank ihrer redundanten Motorkonfiguration ist sie besonders störungsresistent. Im Integrated Control Center (ICC) der HHLA Sky können über 100 Drohnen zentral gesteuert werden.
Auf Werksgeländen gibt es meist genügend Platz für Drohnenstationen wie die AllSky der HHLA Sky. Diese Möglichkeiten sind jedoch besonders im städtischen Raum nicht immer gegeben, da nicht alle Personen einen Vorgarten oder Balkon besitzen. Hier ist die Architekturbranche gefragt, bei neuen Gebäuden Drohnenlandeplätze einzuplanen. |
Zur Folge 9 – Smarte Lieferlogistik und Warentransport (Spotify):
In der letzten Folge der ersten Staffel des Podcasts »Chip Happens – kleine Dinge, die die Welt verändern« geht es zu Ihnen nach Hause. Matthias Kersken, Mitarbeiter in der Abteilung Energieeffizienz am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, erklärt, wie mit Smart-Home-Systemen Heiz-/Stromkosten und Umweltbilanzen verbessern werden können.
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