Der Schienengüterverkehr zeichnet sich als System für große Gütermengen über lange Distanzen aus, unterliegt jedoch strukturellen und infrastrukturellen Besonderheiten bezüglich Auslastung und Umschlag.
Charakteristische Grundmerkmale des Schienengüterverkehrs
- Wenige Logistikdienstleister: Stark konzentrierter Markt (historisch geprägt durch Staatsbahnen).
- Wenig privatisiert: Infrastruktur und Betrieb oft eng mit staatlichen Strukturen verflochten.
- Maximal 85 % Auslastung: Da man zeitliche Lücken im starren Fahrplan- und Trassensystem nicht effizient nutzen kann.
- Einsatzreichweite: Geeignet für Transporte bis ca. 1.800 km im kontinentalen Wirtschaftsraum.
Anforderung an die Infrastruktur
⤨ Die Umschlagstechnik muss schnell, zuverlässig und günstig sein.
Umschlagsverfahren auf der Schiene (Gegenüberstellung Seite 1)
Beim Umschlag von Güterzügen (z.B. im Terminal) werden zwei grundlegende Verfahren unterschieden:
1. Standverfahren
⤨ Güterzug Be- und Entladung ohne Rangieren (Bergen).
Der Zug steht fest im Umschlaggleis, während Kräne/Stapler die Ladeinheiten umschlagen.
Vorteile:
- + Direkter Umschlag
- + Kein Zwischenlager nötig
- + Übersichtlich
Nachteile:
- - Lange Gleisbelegung
- - Hoher Flächenbedarf
2. Fließverfahren
⤨ Zug fährt (Abräumbetrieb ohne Rücksicht auf wartende Abholer).
Die Ladeeinheiten werden rasch vom Zug abgehoben und im Terminal zwischengelagert, damit der Zug sofort weiterfahren kann.
Vorteile:
- + Hohe Zugdichte auf den Gleisen
- + Höhere Gesamtleistung
Nachteile:
- - Zwischenlager im Kranbereich erforderlich
- - Zusätzlicher Rangieraufwand
Systematik der Güterwagen (4 Hauptgruppen laut Seite 1/2)
Gedeckte Güterwagen
⤨ Witterungsgeschützt, rundum geschlossen und überdacht.
⤨ Beladung typischerweise mit Gabelstapler über große seitliche Schiebetüren (z.B. für empfindliche Stückgüter, Paletten).
Offene Güterwagen
⤨ Schüttbereich oben offen (ohne festes Dach).
⤨ Für unempfindliche Packstücke und insbesondere für Güter in Lose-Schüttung geeignet (z.B. Kohle, Erz, Schrott).
Flachwagen
⤨ Flache Ladefläche ohne Dächer oder hohe Seitenwände.
⤨ Geeignet für lange, sperrige oder schwere Güter: Metall(profile), Stein, Holz oder Stahlbauten.
Spezialwagen
Spezifische Konstruktionen für besondere Anforderungen:
- Kühlwagen: Temperaturgeführte Transporte.
- Kippwagen / Selbstentlader: Schneller Schüttgut-Auslass per Schwerkraft.
- KV-Wagen ($KV =$ Kombinierter Verkehr): Z.B. Taschenwagen zur Verladung von Lkw-Aufliegern.
Klausurfrage (PDF Seite 2): Verladung von Anhängern/Aufliegern auf dem Zug
Im Kombinierten Verkehr ($KV$) werden Lkw-Auflieger oder komplette Anhänger auf spezialisierte KV-Wagen verladen (z.B. Rollende Landstraße oder Taschenwagen). Dies bietet spezifische Vor- und Nachteile:
✅ Vorteile der Verladung auf dem Zug
- Schneller Umschlag: Auflieger können rasch per Kran in die Taschenwagen gehoben oder aufgefahren werden.
- Keine Infrastruktur nötig: Vor und nach der Schienenstrecke wird lediglich eine Standard-Zugmaschine benötigt.
- Semi-Kombinierter Straßenverkehr: Verbindet die Flexibilität des Lkw im Vor-/Nachlauf mit der ökologischen und wirtschaftlichen Schiene im Hauptlauf.
❌ Nachteile der Verladung auf dem Zug
- Hohe Wartungskosten: Die spezialisierten KV-Wagen und die Verzurrsysteme sind mechanisch aufwendig und teuer in der Instandhaltung.
- Teurere Unfälle: Bei Rangier- oder Entgleisungsunfällen entstehen durch die komplexe Kombination aus Spezialwagen und Lkw-Auflieger extrem hohe Sachschäden.
Aufbau der Transportkette Luftfracht
Die Luftfrachtkette gliedert sich exakt in sieben aufeinanderfolgende Phasen vom Verlader bis zum Empfänger:
1. Vorlauf
Verlader $\to$ Flughafen
→
2. Handling
Flughafen (Rollies/Trollies)
→
3. Vorfeldtransport
Zum Flugzeug
→
4. Hauptlauf
Flugzeug
→
5. Vorfeldtransport
Vom Flugzeug
→
6. Handling
Rollies / Trollies
→
7. Nachlauf
Flughafen $\to$ Empfänger
⚠️ Wichtiger rechtlicher & organisatorischer Grundsatz:
Falls anstelle eines anderen Transportträgers auch das Flugzeug genutzt worden ist bzw. ein Luftfrachtersatzverkehr (RFS per Lkw auf AWB) stattfindet: Es bleibt trotzdem Luftfrachtverkehr!
ULD – Unit Load Device (Ladeeinheiten in der Luftfracht)
Um den Rumpf des Flugzeugs optimal auszunutzen und den Umschlag zu beschleunigen, werden zwei Arten von ULDs eingesetzt:
1. ULD-Container
⤨ Geschlossener Aluminium- oder Leichtbau-Container.
⤨ Bietet hervorragenden Witterungsschutz und Volumenhilfe an die Kontur des Frachtraums.
⤨ + Schnell be- und entladbar im Vorfeld- und Handlingbetrieb.
2. ULD-Platte (Paletten mit Netz)
⤨ Flache Aluminiumplatte, auf der Fracht gestapelt und mit Netzen/Gurten fixiert wird.
Vorteile: + Wenig Eigengewicht (Tara), + extrem flexibel bei unregelmäßigen Maßen, + gut lagerbar (leer stapelbar).
Nachteil: - Aufwendige Sicherung (Verzurrung/Netzspannung zwingend erforderlich).
Schwierigkeiten & Anforderungen im Luftfrachtverkehr (Seite 3 & 5)
- Ausgewogene Lastverteilung (Schwerpunkt/Trim): Die Beladung im Flugzeugrumpf muss exakt ausbalanciert sein, um die Flugstabilität nicht zu gefährden.
- Korrekte Sicherung: Extreme Anforderungen an Verzurrung und Netze gegen Verrutschen bei Turbulenzen oder Start/Landung.
- Zwingende Frachtdokumente: Der Luftfrachtbrief (Air Waybill / AWB) muss zwingend bei jeder Sendung vorhanden sein.
Das Volumengewicht ($VG$) in der Luftfracht (Seite 3 & 4)
Da im Flugzeug sowohl die Nutzlast (Gewicht) als auch der Laderaum (Volumen) strikt begrenzt sind, wird zur Berechnung von Frachtraten und Preisen das Volumengewicht ($VG$) ermittelt:
$$VG = \text{Volumengewicht (kg)} = \frac{\text{Länge (cm)} \cdot \text{Breite (cm)} \cdot \text{Höhe (cm)}}{\text{Dienstleister-abhängiger Divisor}}$$
👆 Der Divisor lautet in unseren Vorlesungen & Klausuren immer 5.000 ($5.000\text{ cm}^3/\text{kg}$ bzw. $1\text{ m}^3 = 200\text{ kg}$).
📌 Die goldene Frachtraten-Abrechnungsregel (PDF Seite 4 oben):
- Wenn das Sendungsgewicht (Realgewicht) kleiner als das Volumengewicht ($VG$) ist, wird das $VG$ als Basis der Frachtrate (Preis) berechnet.
- Wenn das Sendungsgewicht (Realgewicht) größer als das $VG$ ist, dann wird das Realgewicht abgerechnet.
- ⤨ Es wird immer der höhere der beiden Werte ($\max(\text{Realgewicht}, VG)$) abgerechnet!
Auf Seite 4 der Vorlesungsnotiz wird eine vollständige, zweiteilige Klausuraufgabe zum Trade-off zwischen Standard-Luftfracht und Expressfracht in Abhängigkeit von täglichen Ausfallkosten ($x$) durchgerechnet:
Teil 1: Ersatzteil-Transport nach Chicago ($8$ Packstücke)
Original-Rechenweg Seite 4
Gegebene Daten: $8$ Packstücke à $50\text{ cm} \times 30\text{ cm} \times 20\text{ cm}$; Gewicht pro Packstück $= 25\text{ kg}$.
• Standard-Luftfracht: $1{,}64\text{ € / kg}$, Dauer $4\text{ Tage}$. • Express-Fracht: $3{,}84\text{ € / kg}$, Dauer $2\text{ Tage}$.
Fragestellung: Ab welcher Schadenshöhe / Ausfallkosten $x$ je Arbeitstag lohnt es sich, den Expressdienst zu nutzen?
Schritt 1: Ermittlung des Abrechnungsgewichts
- Volumengewicht pro Packstück ($VG_1$): $VG_1 = \frac{50 \cdot 30 \cdot 20}{5000} = \frac{30.000}{5000} = 6\text{ kg}$.
- Volumengewicht für alle $8$ Packstücke: $VG_{\text{gesamt}} = 6\text{ kg} \cdot 8 = \mathbf{48\text{ kg}}$.
- Realgewicht für alle $8$ Packstücke: $\text{Realgewicht} = 25\text{ kg} \cdot 8 = \mathbf{200\text{ kg}}$.
- Da $\text{Realgewicht} (200\text{ kg}) > VG (48\text{ kg}) \longrightarrow$ Das Abrechnungsgewicht beträgt $200\text{ kg}$ (Realgewicht)!
Schritt 2: Transportkosten berechnen
- Transportkosten Luftfracht ($4\text{ Tage}$): $200\text{ kg} \cdot 1{,}64\text{ €/kg} = \mathbf{328\text{ €}}$.
- Transportkosten Express-Fracht ($2\text{ Tage}$): $200\text{ kg} \cdot 3{,}84\text{ €/kg} = \mathbf{768\text{ €}}$.
Schritt 3: Gleichsetzen mit Ausfallkosten $x$ (je Tag)
$$\text{Gesamtkosten Luftfracht (4 Tage)} = \text{Gesamtkosten Express (2 Tage)}$$
$$4x + 328 = 2x + 768$$
$$4x - 2x = 768 - 328$$
$$2x = 440 \implies \mathbf{x = 220\text{ € / Arbeitstag}}$$
⤨ Wenn die Ausfallkosten höher als 220 € pro Arbeitstag sind, lohnt sich der Einsatz von Expressfracht!
Teil 2: Großes, leichtes Packstück ($1$ Packstück)
Original-Rechenweg Seite 4
Gegebene Daten: $1$ Packstück à $50\text{ cm} \times 60\text{ cm} \times 100\text{ cm}$; Gewicht $= 40\text{ kg}$. Die Frachtraten und Laufzeiten bleiben gleich ($1{,}64\text{ €/kg}$ für 4 Tage vs. $3{,}84\text{ €/kg}$ für 2 Tage).
Fragestellung: Was verändert sich? Ab welchen Ausfallkosten $x$ lohnt sich nun Express?
Schritt 1: Ermittlung des Abrechnungsgewichts
- Volumengewicht ($VG_2$): $VG_2 = \frac{50 \cdot 60 \cdot 100}{5000} = \frac{300.000}{5000} = \mathbf{60\text{ kg}}$.
- Realgewicht: $\text{Realgewicht} = \mathbf{40\text{ kg}}$.
- Da $\text{Realgewicht} (40\text{ kg}) < VG (60\text{ kg}) \longrightarrow$ Das Abrechnungsgewicht beträgt $60\text{ kg}$ (Volumengewicht wird berechnet)!
Schritt 2: Transportkosten berechnen (auf Basis von $60\text{ kg}$)
- Transportkosten Luftfracht ($4\text{ Tage}$): $60\text{ kg} \cdot 1{,}64\text{ €/kg} = \mathbf{98{,}40\text{ €}}$.
- Transportkosten Express-Fracht ($2\text{ Tage}$): $60\text{ kg} \cdot 3{,}84\text{ €/kg} = \mathbf{230{,}40\text{ €}}$.
Schritt 3: Gleichsetzen mit Ausfallkosten $x$ (je Tag)
$$4x + 98{,}40 = 2x + 230{,}40$$
$$2x = 230{,}40 - 98{,}40 = 132$$
$$\mathbf{x = 66\text{ € / Arbeitstag}}$$
⤨ Wenn das Volumengewicht greift, lohnt sich die Expressfracht bereits ab einer Schadenshöhe von 66 € pro Arbeitstag!
Vor- und Nachteile von Flugzeugen als Transportmittel (Seite 4 unten)
✅ Vorteile von Flugzeugen
- Schnell: Unübertroffene Reisegeschwindigkeit (kürzeste Transitzeiten weltweit).
- Große Distanz: Interkontinentale Überbrückung innerhalb von Stunden.
- Hohe Zuverlässigkeit: Hohe Termintreue und exakt geplante Flugpläne.
❌ Nachteile von Flugzeugen
- Hohe Kosten: Teuerster Verkehrsträger bezogen auf Tonnenkilometer.
- Limitierte Kapazität: Begrenzte Tonnagen und Frachtraumabmessungen (Nutzlast/Laderaum).
- Schlechte Umweltdistanz: Sehr hoher spezifischer Treibstoffverbrauch und $CO_2$-Ausstoß pro $t\cdot km$.
Definition & Ablauf des Intermodalverkehrs
Intermodalverkehr bezeichnet den Güterverkehr mit mehreren Verkehrsträgern und Umschlägen, bei dem die Ladeeinheit (z.B. Container, Wechselbrücke, Sattelauflieger) während der gesamten Transportkette nicht gewechselt bzw. das Gut selbst nicht umgeladen wird:
$$\text{Vorlauf (z.B. Lkw)} \xrightarrow{\text{Umschlag}} \text{Hauptlauf (z.B. Schiene / Schiff)} \xrightarrow{\text{Umschlag}} \text{Nachlauf (z.B. Lkw)}$$
Vor- und Nachteile des Intermodalverkehrs (Gegenüberstellung Seite 5)
✅ Vorteile des Intermodalverkehrs
- Entlastung der Straße: Verlagerung der langen Hauptläufe von der Autobahn auf Schiene oder Wasser.
- Erhöhung der Verkehrssicherheit: Weniger Schwerlastverkehr und Unfälle im Straßennetz.
- Verringerung der Umweltbelastung: Deutlich niedrigere Emissionen im gebündelten Hauptlauf.
- Kombination der Vorteile verschiedener Verkehrsträger: Z.B. flächendeckender, flexibler Vor-/Nachlauf per Lkw kombiniert mit kostengünstiger, ökologischer Schiene/Schifffahrt auf der Langstrecke.
❌ Nachteile des Intermodalverkehrs
- Probleme bei der Netzkonfiguration: Komplexe Abstimmung von Netzknoten, Terminals, Fahrplänen und Vor-/Nachläufen.
- Zeitverlust durch zweifachen Umschlag: Das Umsetzen der Ladeeinheiten in den Terminals kostet Zeit und erfordert Puffer.
- Beladung unter Fahrdraht schwierig: Die Oberleitung (Fahrdraht) bei elektrifizierten Schienenstrecken behindert den vertikalen Kranumschlag von oben. Daher sind in Terminals oft Rangierloks ohne Oberleitung oder schwenkbare Fahrdrähte nötig.