iHub: hypervernetzte Physical Internet Hubs

Marcel Huschebeck (links) und Professor Benoit Montreuil, Gründer der Physical Internet Initiative rechts)

Marcel Huschebeck, PTV (links) und Professor Benoit Montreuil, Gründer der Physical Internet Initiative rechts)

Für Marcel Huschebeck und Michael Schygulla von der PTV Group war es eine Ehre, einen Workshop auf der IPIC 2016, der 3. Internationalen Physical Internet-Konferenz, zu leiten. Zu weiteren namhaften Referenten gehörten u. a. Vertreter von UPS, Amazon und Procter & Gamble. Im Fokus standen neueste Forschungsinitiativen auf dem Gebiet der Elektrifizierung der Urbanen Logistik und Hypervernetzung der Hubs. Sie haben den Workshop verpasst? Lesen Sie hier das Abstract!

Physikalisches Internet und das Projekt iHub

Die Initiative Physical Internet befasst sich insbesondere mit den Themen City- und Last Mile-Logistik. Online-Händler wie Amazon beherrschen zunehmend die Lieferketten für Gebrauchsartikel. Somit standen auch Mehr-Wege-Vertrieb, dezentralisierte Lagerhaltung und Microhubs als Top-Themen auf der Tagesordnung der 3. Physical-Internet-Konferenz, die vom 29. Juni – 1. Juli in Atlanta, in den USA stattfand. Der von den Experten der PTV Group geleitete Workshop gab den Zuhörern einen Einblick in die hypervernetzte Welt der Elektromobilität. Ein besonderes Augenmerk lag dabei auf dem aktuellen Projekt iHub.

Das vom deutschen Wirtschaftsministerium geförderte Forschungsprojekt „iHub: Intelligente IT-gestützte Plattform für elektromobiles, nachhaltiges und effizientes Infrastruktur- und Flottenmanagement von Logistik-Hubs“ steht für einen ganzheitlichen Ansatz, der von den Projektpartnern PTV Group, Schenker Deutschland AG, FRAMO GmbH, Fraunhofer IVI und Institut für Postfossile Logistik PFL vorangetrieben wird. Dabei handelt es sich um den Einsatz elektrisch angetriebener Lkws in LTL-Netzen und -Lieferstrukturen – ein entscheidender Schritt in Richtung hypervernetzter Hubs innerhalb des Physical Internts sowie eines intelligenten Netzes (Smart Grid). Im Rahmen von iHub wird eine integrierte IT-Plattform aufgebaut, die sowohl Planung als auch Optimierung von Fahrzeugflotten- und Energiemanagement miteinander verknüpft. Die Kombination der folgenden drei technischen Systeme ist der Schlüssel zum Erfolg:

  • Intelligentes Batteriemanagement für den optimalen Einsatz von elektrisch betriebenen Lkws
  • Dynamische Tourenplanungsverfahren
  • Integriertes Energiemanagement für Logistikzentren zum kosteneffizienten Wiederaufladen an den Hubs

Elektromobilität
Die Verbindung von Smart Grids und Physical Internet Hubs birgt zahlreiche Synergien. Lkws können Teil der bereits vorhandenen Strombabnehmer an den Hubs werden. Voraussetzung hierfür ist eine gut ausgebaute Energieversorgungsinfrastruktur, die Speicherkapazitäten sowie schnelle Lademöglichkeiten bietet, sodass die Batterien der Fahrzeuge problemlos während des Be- und Entladevorgangs aufgeladen werden können. Modernes Energiemanagement ist ein weiterer zentraler Bestandteil des iHub-Systems. Dieses integriert Tourenplanungssysteme, die den Energiebedarf für die nächste Tour berechnen; zugleich fließen diese Daten in das allgemeine Energiemanagementsystem des Logistikzentrums ein.

PTV Group koordiniert das MODULUSHCA-Projekt, das die Verwendung von modularen, umweltfreundlichen und standardisierten Ladeeinheiten fördert (Foto: MODULUSHCA)

PTV Group koordiniert das MODULUSHCA-Projekt, das die Verwendung von modularen, umweltfreundlichen und standardisierten Ladeeinheiten fördert (Foto: MODULUSHCA)

Das hypervernetzte Physical Internet muss sich in drei Richtungen entwickeln. Zum einen geht es darum, die Hub-Prozesse effizienter zu gestalten, indem eine schnellere Be- und Entladung der Fahrzeuge sichergestellt wird. Auch die Fahrzeugauslastung muss optimiert werden. Zum anderen gilt es, Bearbeitungs- und Kommissionierungzeiten zu reduzieren. Ein dritter Aspekt umfasst die dynamische Planung von ein- und ausgehender Fracht. So sollte die Ware dynamisch unter Verwendung der effizientesten Lösungen verteilt werden, vorzugsweise über Elektrofahrzeuge, die eine emissionsfreie Zustellung innerhalb der Stadt ermöglichen.

Pilotprojekt: Schenker-Hub in Berlin

iHub wird diese Form des hypervernetzten Hubs anhand eines Logistikzentrums von Schenker in Berlin veranschaulichen. Für den Teilladungsverkehr (LTL) werden Lkws mit zulässigem Gesamtgewicht von über 12 Tonnen innerhalb eines integrierten Energiemanagementsystems eingesetzt. Dazu wird eine iHub-Plattform mit einem eigenen Energiemanagementsystem bereitgestellt. Das Ergebnis: Energiegewinnung und Energiespeicherung vor Ort sowie intelligente Verfahren zur kosteneffizienten Steuerung des Energiebedarfs. Die Plattform wird mit einer dynamischen Tourenplanung verknüpft, die das Hub-Energiemanagementsystem mit prognostischen Daten zum Abnutzungsgrad der Fahrzeugbatterien (State of use) der vor Ort verfügbaren Fahrzeuge versorgt. Zugleich ist der Abnutzungsgrad auch Grundlage für die beste Zuordnung von Ladung und Fahrzeugen. Ziel ist es, einen durchweg optimierten Betrieb einer gemischten Flotte zu ermöglichen, die sowohl dieselbetriebene als auch Elektro-Lkws innerhalb eines effizienten Hub-Energiemanagements umfasst.

Fazit

Mittels iHub können die Einsatzmöglichkeiten von schweren Elektro-Lkws in Teilladungsverkehren aufgezeigt werden. Zugleich wird die Idee konkretisiert, modulare Ladungseinheiten innerhalb der LTL-Netze zu verwenden und den Weg für eine optimierte Beschaffungs- und Distributionslogistik zu ebnen, beispielsweise durch einen schnelleren Umschlag und Cross Docking.

Weitere Informationen über das Physical Internet:

Webseite der Physical Internet Initiative

Physical Internet veranschaulicht in einem kurzen Erklärvideo

Video des Vortrags von Prof. Montreuil bei der TEDx Bukarest