DHL hits the Road

Baris Cem Sal, Minh Pham, Deutsche Post DHL Group

(Bildquelle: Adobe Stock | 121479587 | gustavofrazao)

Als weltweit führender Logistikanbieter nimmt die Deutsche Post DHL Group ihre Verantwortung für den globalen Umwelt- und Klimaschutz sehr ernst und hat im März 2021 eine neue Nachhaltigkeitsroadmap vorgestellt, die den Weg zur Dekarbonisierung beschleunigen soll. Alleine bis 2030 will der Konzern 7 Milliarden Euro in klimaneutrale Logistik investieren. Ein Großteil der Finanzmittel wird in alternative Flugtreibstoffe, den Ausbau der emissionsfreien E-Fahrzeugflotte und klimaneutrale Gebäude fließen. Über die Opex- und Capex-Investitionen hinaus ist Nachhaltigkeit ein zentraler Bestandteil der Unternehmenskultur. Data Scientists und Ingenieure und Ingenieurinnen in der gesamten Gruppe tragen mit Hilfe von Data Science, Künstlicher Intelligenz sowie mathematischer Optimierung dazu bei, sowohl die CO2-Bilanz des Konzerns durch den Einsatz digitaler Technologien zu verbessern als auch die Treibhausgasemissionen von Kunden und Geschäftspartnern zu minimieren.
Mitglieder des konzerninternen Data Analytics Center of Excellence (CoEs) haben im Jahr 2020 die Gruppe „Data Analytics for Sustainability“ ins Leben gerufen. Die Gruppe ist eine bereichsübergreifende Initiative mit mehr als 20 Datenexperten und -expertinnen, die sich mit Nachhaltigkeitsthemen befassen. Das Team konzentriert sich auf die Auswertungen konzernweiter Datenanalyseprojekte im Hinblick auf den CO2-Ausstoß, die Entwicklung neuer Anwendungsfälle für die Datenanalyse mit dem Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit sowie die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks durch Data Science.

Die Deutsche Post DHL Group nutzt innovative Methoden aus dem Bereich Data Science und mathematische Optimierung, um Abläufe noch effizienter zu gestalten. Die Suche nach besseren Zustellrouten durch Algorithmen ist hier auch ein wichtiger Hebel für die betriebliche Effizienz. Zustellkosten können so durch eine geringere Anzahl von Zustellfahrzeugen und zu fahrenden Kilometern gesenkt und gleichzeitig die Kundenzufriedenheit erhöht werden. Denn es sind auch die Kunden sowohl im B2B- als auch im B2C-Umfeld, die bei der Auftragsvergabe verstärkt auf Kriterien der Nachhaltigkeit achten.
RAPTOR (Routing Algorithm for Planning TranspORtation) ist ein intern entwickelter Routing-Algorithmus, der Disponenten bei DHL Freight dabei unterstützt, Kunden nachhaltiger und kostengünstiger zu beliefern. RAPTOR optimiert die Anzahl der Lastwagen und deren zu fahrende Kilometer unter Berücksichtigung der Ladungssicherheit und -beschränkungen. Somit dient RAPTOR sowohl als Instrument zur Steigerung der betrieblichen Rentabilität als auch zur nachhaltigen Optimierung. Ein durch RAPTOR optimierter Dispositionsplan verursacht im Durchschnitt 8 Prozent weniger CO2-Emissionen.
Ein weiterer Routing-Algorithmus, der bei der Deutsche Post DHL Group für mehr Nachhaltigkeit zum Einsatz kommt, ist GO (Gangfolge-Optimierung / Mailman Sequence Optimization). GO hilft den Planungsprozess der Postzustellbezirke durch eine intuitive kartenbasierte Oberfläche und innovative Optimierungsalgorithmen zu digitalisieren. Mathematische Optimierungen ermöglichen es, die sehr komplexen Postverteilungssequenzen schnell zu bewerten und zu verbessern. In die Routen einberechnet werden multimodale Zustellungen (zum Beispiel die Nutzung von Fahrrad oder Auto für längere Wegstrecken) für mehr Nachhaltigkeit sowie lokale Informationen (zum Beispiel, ob Straßen sicher überquert werden können) für mehr Sicherheit der Zusteller und Zustellerinnen. GO hilft seit seiner Einführung 2020, die gefahrenen oder gelaufenen Kilometer in den Zustellgebieten, in denen Deutsche Post-Zusteller auch die Paketzustellung übernehmen, deutlich zu reduzieren. Einer der positiven Effekte der reduzierten Kilometer ist der verringerte CO2-Fußabdruck.

Die Arbeitsgruppe Data Analytics for Sustainability arbeitet auch mit dem Clean Operations Team von Deutsche Post DHL Group zusammen, um den Betrieb bei der Umstellung auf die derzeit verfügbaren alternativen Kraftstoffe für den Fernverkehr zu unterstützen. Eine der größten Herausforderungen beim Einsatz von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen ist hier das Fehlen einer flächendeckenden Infrastruktur für die Betankung. Denn obwohl beispielsweise das Netz von Bio-LNG-Tankstellen in ganz Europa immer weiter ausgebaut wird, ist es beim Einsatz von LNG-LKW immer noch eine Herausforderung, die Betankung zu planen.
Um den Kunden einen zuverlässigen und sicheren Transport der Waren mit alternativen Kraftstoffen zu gewährleisten, müssen die Routen der Lkw auf die Verfügbarkeit von alternativen Tankstellen auf der Strecke hin analysiert und optimiert werden. Bei der Berechnung müssen zudem Sicherheitspuffer (zum Beispiel für technische Probleme an den Tankstellen) berücksichtigt werden. Sind auf der kürzesten bzw. schnellsten Route nicht ausreichend Tankstellen für alternative Kraftstoffe vorhanden, so berechnet das System eine alternative Route mit ausreichender Abdeckung. Zudem prüft die Data Analytics for Sustainability Group zusammen mit dem Clean Operations Team den Einsatz von künstlicher Intelligenz, um die Machbarkeit der Umstellung auf alternative Kraftstoffe zu bewerten, die eine erhebliche Verringerung des CO2-Fußabdrucks der Gruppe und ihrer Partner ermöglichen würde.

Da auch Datenanalyseprojekte oft signifikante Rechenressourcen erfordern, um große Datenmengen zu verarbeiten und modernste Algorithmen auszuführen, ist es wichtig, auch hier den eigenen Energieverbrauch zu untersuchen und zu minimieren. Die eigene IT-Infrastruktur der Deutsche Post DHL Group, auf der viele der eigenen Algorithmen laufen, wird oftmals bereits zu 100 Prozent mit Energie aus erneuerbaren Quellen betrieben. Zusätzlich kommen Tools zum Einsatz, um den Energiebedarf dedizierter Projekte mit Hilfe von Standardschätzungsmethoden auszuwerten. Für Projekte, die in der Cloud laufen, bieten Cloud-Anbieter bereits grundlegende CO2-Berechnungsmethoden für die Kohlenstoffbilanzierung an. Entwickler und Entwicklerinnen können somit neben den allgemeinen IT-Anforderungen auch den effizientesten Speicherplatz wählen. Die sauberste Energie ist jedoch die, die nicht verbraucht wird. Daher arbeitet die Deutsche Post DHL Group an Schulungen und Rahmenbedingungen für Entwickler und Entwicklerinnen, um energieeffiziente Algorithmen zu programmieren.

„Als weltgrößter Logistiker ist es unsere Verantwortung, voranzugehen und die Logistik-Branche in eine nachhaltige Zukunft zu führen. Wir machen aus unserem gelben Konzern ein grünes Unternehmen und leisten damit einen wichtigen Beitrag für unseren Planeten und die Gesellschaft“, sagte Konzernchef Dr. Frank Appel bei der Präsentation der Nachhaltigkeits-Roadmap. Data Science und mathematische Optimierung spielen hierbei eine wichtige Rolle.