LASTMILELOGISTICS CONFERENCE 2019 - FRANKFURTER WIRTSCHAFTSVERKEHRE
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LastMileLogistics Conference 2019 „Warum ist die Umsetzung von Nachtbelieferung schwerer als gedacht?“ Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen Institutsleiter, Fraunhofer IML & Institut für Transportlogistik der TU Dortmund 12.03.2019, Frankfurt am Main © 2019 Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen Fraunhofer IML Seite 1
Urbanisierung
Von über 110.000.000.000 Menschen, die jemals gelebt haben,
waren die wenigsten Städter
Von den über 7.000.000.000 Menschen, die heute leben,
leben mehr als die Hälfte in Städten
Noch bis 1980 lebten weltweit
nur 300.000.000 Menschen in Städten
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Fraunhofer IML Seite 2
Verdichtung
Stadtstaaten und Metropolregionen in Flächenstaaten verzeichnen
Zuzug
Einwohner/qkm (jeweils ges. Gebiet)
8000
7000
6000
5000
4000 8000
3000 5500
5000
2000 4100
2200
1000
800
240 150 2
0
Quelle: Wikipedia, Eurostat (2017)
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Fraunhofer IML Seite 3
Mobilität (nicht nur) mit Pkw nimmt weltweit (mit dem verfügbaren Einkommen) zu Quelle: Kuhnimhof T., Lenz B. (2016) „Globaler Verkehr“ © 2019 Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen Fraunhofer IML Seite 4
Herausforderungen der Urbanen Logistik
Beobachtungen
Innerstädtische Verkehrswege stark belastet Folgen
Lieferverkehr dringt auch in sensible Lebensqualität in der
Stadtgebiete ein Stadt sinkt durch
Verkehrslärm und
Überlagerung von Lieferverkehr und motor. Luftschadstoffe
Individualverkehr
Flächenkonkurrenz,
Güterverkehrsaufkommen auch durch e-Commerce Stau
steigend Verlagerung von
Konkurrenz des stationären Handels mit Handel auf „Grüne
Wiese“ und e-
Onlinehandel Commerce
Belastung der (Fern-)Straßen zur
Versorgung der Städte
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Fraunhofer IML Seite 5
Herausforderungen der Urbanen Logistik
Verkehrsbelastung Zufahrtsschranken Lieferrestriktionen Kostendruck Personalmangel
?
Konsumverhalten Emissionsgrenzwerte Infrastrukturzustand Lärmschutz Digitalisierung
Bildnachweis (im Uhrzeigersinn von oben links): Stadt Köln, Fraunhofer IML, langzeittest.de, Fraunhofer IML, gemeinfrei/Wikimedia, Pixabay,
Fotolia, Stadtwerke Münster, blaue-plakette.de/, pixabay.com
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Fraunhofer IML Seite 6
Morgendämmerung – und der Stau ist da Verteilung der Lieferungen über den Tag Geschwindigkeitsreduktion im Tagesverlauf 57 bis 72% der städtischen Versorgungsverkehre werden zwischen 8.00 und 12.00 Uhr durchgeführt1 Reduktion der Durchschnittsgeschwindigkeiten um 20 bis 30% im Innenstadtbereich in dieser Zeitspanne2 Verlagerung der Anlieferverkehre in die Tagesrandzeiten bzw. Nacht Quellen: 1) Untersuchungsgegenstand der City-Logistik – der städtische Güterverkehr, Erd 2015 (linke Abbildung), Advanced routing for city logistics service providers based on time-dependent travel times, Mattfeld 2012 (rechte Abbildung) © 2019 Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen Fraunhofer IML Seite 7
Dominanz des Diesels Antriebsart bei Lkw < 12 t Nutzlast (01/18)1 Jahresfahrleistung (Million km) Lkw aller zGG (2016)2 E-Nutzfahrzeuge werden bisher in der Transportlogistik kaum eingesetzt 6.500 Neuzulassungen bei E-Nutzfahrzeugen < 1t zGG in 2017 ( 60% davon waren Streetscooter ) in Deutschland Nutzervorteile für alternative Antriebe im Logistikbereich fehlen Quellen: 1) https://www.kba.de/SharedDocs/Publikationen/DE/Statistik/Fahrzeuge/FZ/2018/fz13_2018_pdf.pdf?__blob=publicationFile&v=2 2) https://www.kba.de/DE/Statistik/Kraftverkehr/VerkehrKilometer/2016/2016_vk_kurzbericht_pdf.pdf?__blob=publicationFile&v=1 © 2019 Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen Fraunhofer IML Seite 8
Umweltverträgliche Logistik
ELMO – Elektromobile urbane Wirtschaftsverkehre
Leuchtturmprojekt der Bundesregierung
Ziele
Erprobung der Eignung von E-Nutzfahrzeugen (E-
Nfz) für urbane Räume
Bestimmung der Leistungsfähigkeit und
Zuverlässigkeit von E-Nfz
Ableitung von Handlungsempfehlungen zur
Einbindung von E-Nfz in Flotten
Projektpartner
Nutzen
Feldtest von 10 E-Nfz
Stromverbrauchsmessungen, Benchmarking und
Tourenanalysen, über 150.000 km Fahrstrecke
Wirtschaftlichkeitsanalysen
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Fraunhofer IML Seite 9
Stickoxidbelastung – Städte zum Handeln gezwungen
19% der NO2 Belastung durch Lkw1 NO2 Belastung in 2017
Anteil leichter und schwerer Nutzfahrzeuge an Emissionen des Straßenverkehrs
28 % des CO2-Ausstoßes
53 % der Stickstoffoxid-Emissionen
41 % des anfallenden Feinstaubs1
Quellen: 1) Umweltbundesamt https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/stickoxid-belastung-durch-diesel-pkw-noch-hoeher,
- UBA, Fachgebiet II 4.2 „Beurteilung der Luftqualität“ (rechte Abbildung) 2) Luftschadstoff-Emissionskataster Baden-Württemberg 2010
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Fraunhofer IML Seite 10Stickoxidbelastung – Städte zum Handeln gezwungen
In 37 Städten werden die Stickstoffdioxid-
Grenzwerte regelmäßig überschritten
Deutsche Umwelthilfe hat 18 Städte verklagt –
Fahrverbote in Stuttgart
Städte reagieren unterschiedlich auf das Problem
Verbesserte Verkehrsflusssteuerung,
Geschwindigkeitsbegrenzungen
Modernisierung der Busflotte, Förderung
öffentlicher Verkehr / Umweltverbund
NO2 Belastung in München
Verbot von Lkw-Durchgangsverkehr
Fahrverbote (ggfs. zeit- oder straßenbezogen)
Alternativen zu Fahrverboten
schadstoffklassenbezogene City-Maut, Parkraumverteuerung, …
Quelle: Ingenieurbüro Lohnmeyer GmbH und Co. KG
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Fraunhofer IML Seite 11Logistik trägt Lärm in die Fläche Verkehrslärm: Beispiel Dortmund Umfrage: Welcher Lärm stört am meisten? 3 Mio. Bürger sind nachts gesundheitsschädlichem Straßenlärm (über 55 dB(A)) ausgesetzt Ein Lkw ist bei 50 km/h durchschnittlich 20-mal lauter als ein Pkw 2015 haben 754 Gemeinden konkrete lärmmindernde Maßnahmen in Lärmaktionsplänen gemeldet Maßnahmen in den Lärmaktionsplänen: Durchfahrverbote und Zone 30 Quellen: https://www.umgebungslaerm-kartierung.nrw.de/) © 2019 Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen Fraunhofer IML Seite 12
Herausforderungen aus Logistikperspektive
Beobachtungen Wesentliche Folgen
Zunehmend Lieferung kleinteiliger Sendungen Kostenproblem durch
Schwierigkeiten, geeignete Mitarbeiter zu finden sinkende Produktivität
Zeitaufwand und Kraftstoffverschwendung durch Logistik als Störfaktor und
zähen Verkehr Ärgernis bei der
Bevölkerung
Hoher Zeitdruck durch Lieferzeitfenster und Suchverkehr
Uneinheitliche, mittelfristig
Regionale unterschiedliche Anlieferzeiten und –regeln unzureichend klare
Drohende Fahrverbote Rahmen-bedingungen des
städtischen
Hohe Erwartungen an ‚neutrale‘ City-Logistik
Wirtschaftsverkehrs
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Fraunhofer IML Seite 13Urbane Logistik
Aktivitäten in Deutschland (Stand 08/2018)
Lastenfahrräder
41 Pilotprojekte
Mikrodepot
8 Pilotprojekte
Elektromobilität in der Logistik
37 Pilotprojekte
Autonome Zustellung
12 Pilotprojekte
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Fraunhofer IML Seite 14Urbane Logistik als Innovationstreiber
automatisiertes
Alternative Antriebe Additive Fertigung Mikrodepots Paketroboter
Fahren
Flächennutzung Stadtverträgliche Leise Logistik/ Smart City/
Lastenfahrräder
Logistik + X Navigation Nachtlogistik Vernetzung
Bildrechte im Uhrzeigersinn von oben links: Ludwig Meyer Logistik, ITL, UPS, Lifehacker AU, Easy Mile, Fraunhofer IML,
Fraunhofer IML, Dachser, Fraunhofer IML, Fraunhofer IML
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Fraunhofer IML Seite 15Neue Technologien und Konzepte – Herausforderungen
automatisiertes
Alternative Antriebe Additive Fertigung Mikrodepots Paketroboter
Fahren
Elektromobilität: - Nicht für alle - Standortsuche - Geringe Kapazität - Paketübergabe
- Anschaffungskosten Bauteile geeignet innerhalb Innen- - (langsame) Fahrt (noch) nicht
1,5 bis 3 mal höher - Investitionen in stadt schwierig auf Gehwegen automatisiert
- Geringere Fertigungs-kapazität - Zusätzliche - Rechtliche/ möglich
Reichweite und nötig Standortkosten Versicherungs- - Rechtliche/
Beladungskapazität - Zusätzliches technische Fragen versicherungs-
- Ladezeiten der Handling / Vor- - Derzeit nur in technische Fragen
Batterien kommissionierung Follow-Me Modus (Komponenten-
oder „betreut“ haftung)
Bildrechte von links nach rechts: Ludwig Meyer Logistik, ITL, UPS, Lifehacker AU, Easy Mile
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Fraunhofer IML Seite 16Neue Technologien und Konzepte – Vorteile
automatisiertes
Alternative Antriebe Additive Fertigung Mikrodepots Paketroboter
Fahren
Elektromobilität: + dezentrale + Zeit-/Kostenerspar- + Einsparung von + Einsparung von
+ geringere Fertigung durch 3D- niss durch gebün- Personalkosten Personalkosten
Betriebskosten Druck delte Anlieferung + Zustellung zu + Transport von
+ weniger Verschleiß + geringere + Kurze Wege/ Wunschzeit größeren Mengen
bei vielen Start- Verkehrsbelastung Touren durch + keine lokalen + Automatisierte
Stopp Vorgängen + Chancen für Standort in Emissionen Versorgung von
+ keine lokalen Logistiker durch Empfängernähe Mikrodepots
Emissionen „hybride Dienst- + Zustellung per + Abmilderung
leistungen“ Lastenfahrrad oder Fahrermangel
zu Fuß
Bildrechte von links nach rechts: Ludwig Meyer Logistik, ITL, UPS, Lifehacker AU, Easy Mile
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Fraunhofer IML Seite 17Mikrodepots – Lastenräder
Umsetzungsbeispiele - „mobile“ Lösungen
Hamburg – MikroDepot für Paketzustellung
Erprobung Lastenräder in der Innenstadt
Sondergenehmigung der Stadt Hamburg für das
Aufstellen mobiler Mikro-Hubs (20-Fuß Container)
Gestellung und Abholung der Container mit schwerem Lkw
Frankfurt – Pilotprojekt von DHL Express mit CubiCycle
Erprobung von Lastenrädern mit kl. Wechselbehältern, Umschlag
auf Parkfläche in der City (durchgängig in Depot, Regionalverkehr
und Zustellung)
Gestellung und Abholung der Mini-Container mit
kleinem Lkw und Anhängern
Quellen: UPS, Logistik Heute, ebike-base, DHL
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Fraunhofer IML Seite 18Mikrodepots – Lastenräder
Umsetzungsbeispiele - „stationäre“ Lösungen
Berlin – KoMoDo
Kooperative Nutzung von Mikro-Depots durch die Kurier-, Express-, Paket-
Branche für den nachhaltigen Einsatz von Lastenrädern
Paketdienstleister DHL, DPD, GLS, Hermes und UPS nutzen je einen
Container als Umschlagspunkt für die Zustellung von Sendungen mit eigenen
Lastenrädern auf der „last mile“
Auf 750 qm (Wendeschleife Tram) Fläche werden (über die Behala) jedem
Unternehmen 14 m2 Lagerfläche bereitgestellt, Mikro-Hub-Versorgung mit 7,5
to Lkw
Zustellung per Lastenrad – eigene Prozesse je Unternehmen
Dortmund – Pilotprojekt von UPS
UPS testet Rytle (Lastenrad) mit BoxMovR,
Erprobung eines Lastenrads mit Wechselbehälter-Konzept (durchgängig in
Quellen: Senatsverwaltung Berlin, LNC, UPS Depot, Regionalverkehr und Zustellung), tourenspezifische Sortierung im Depot
Herne
angemietete Garage in Innenstadtlage Dortmund zur Pufferung von
Wechselbehältern
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Fraunhofer IML Seite 19Neue Konzepte – Herausforderungen und Chancen
Flächennutzung Stadtverträgliche Leise Logistik/ Smart City/
Lastenfahrräder
Logistik + X Navigation Nachtlogistik Vernetzung
- Standortsuche - Einbindung in - Begrenzte -Rechtliche Hürden/ -Rechtliche Hürden
aufwändig bestehende Transportkapazität Lärmgesetzgebung beim Datenschutz
- Investitionskosten Navigations- - mehr Personal „je -Derzeit nur über - Intransparenz bei
systeme Paket“ als bei Ausnahme- Datenquellen
- Aktualität der Zustellung mit Kfz genehmigungen / - Datenqualität nicht
Daten, Akzeptanz - Effizienz von Duldung möglich gesichert
Depotstandorten -Zustellzeiten vs.
abhängig Empfänger-
anwesenheit
+ Reduzierung von + effizientere + Einfahrt in für Kfz- + Ausweitung der + Informationen zu
Flächenverbrauch Zustellung gesperrte Gebiete Zustellzeiten Ge- und Verboten,
+ Kostenteilung + Schutz sensibler + Stopp direkt vor + weniger Staus/ Baustellen, Staus
+ Nutzungsflexibilität Gebiete (Wohn- Empfängeradresse effizientere + Info zur Anwesen-
+ Warenlager in gebiete, Alten- + emissionsfrei Zustellung heit Empfänger
Empfängernähe heime, etc.) + Imagegewinn + weniger Lärm + Erhöhung der
Zustellquote
Bildrechte von links nach rechts: Fraunhofer IML, Fraunhofer IML, Dachser, Fraunhofer IML, Fraunhofer IML
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Fraunhofer IML Seite 20Leise Logistik
Geräuscharme Nachtlogistik durch den Einsatz von
Elektromobilität (GeNaLog)
Zielsetzung
Entwicklung geräuscharmer Logistikdienst-
leistungen für Innenstädte durch den Einsatz von
Elektromobilität
Verlagerung von Transporten in Tagesrandzeiten
und der Nacht zur effizienteren Belieferung urbaner
Räume
Vorgehensweise
Identifikation potentieller Lärmquellen und Ableitung
lärmmindernder Maßnahmen
Einbindung von Städten und Kommunen
Entwicklung eines Konzepts zur Einbindung der
Anwohner und Mitarbeiter
Umsetzung der geräuscharmen Nachtbelieferung
durch Erprobung in Pilotversuchen
Bildquelle: Fraunhofer IML
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Fraunhofer IML Seite 21Leise Logistik
Richtwerte der Technischen Anleitung zum Schutz
gegen Lärm (TA Lärm)
Immissionsort Richtwert bei Tag Richtwert bei Nacht
Industriegebiete 70 dB(A) 70 dB(A)
Gewerbegebiete 65 dB(A) 50 dB(A)
Urbane Gebiete 63 dB(A) 45 dB(A)
Kern-, Dorf-, Mischgebiete 60 dB(A) 45 dB(A)
allg. Wohn- und Kleinsiedlungsgebiete 55 dB(A) 40 dB(A)
reine Wohngebiete 50 dB(A) 35 dB(A)
Kurgebiete, Krankenhäuser, Pflegeanstalten 45 dB(A) 35 dB(A)
Einige kurzzeitige Geräuschspitzen (Spitzenpegel)
dürfen die Immissionsrichtwerte
am Tage um nicht mehr als 30 dB(A) und
in der Nacht um nicht mehr als 20 dB(A)
überschreiten
Bildquelle: Dössel, Mainz
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Fraunhofer IML Seite 22Leise Logistik
Ergebnisse der Lärmmessungen während der
Testphase in Köln
Messstelle Grenzwert Prognose Ergebnis
REWE Markt 1 40 dB(A) 40 dB(A) 33 dB(A)
REWE Markt 2 45 dB(A) 45 dB(A) 32-39 dB(A)
REWE Markt 3 50 dB(A) 44 dB(A) 42-49 dB(A)
Ablauf Testphase:
Belieferung jeweils zwei der drei ausgewählten Testfilialen 1x pro Nacht
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Fraunhofer IML Seite 23Leise Logistik
Testphase des Forschungsprojektes GeNaLog in Köln
Nutzung eines E-Lkw für die Belieferung von Filialen
in den Tagesrandzeiten bzw. Nacht
Freie Straßen:
Fahrzeit der Touren um 20 bis 40% reduziert
Leiser:
Bei Geschwindigkeiten in der Stadt emittiert der E-
Lkw etwa 45 dB(A), ein Diesel-Lkw ca. 80 dB(A)
Nachhaltig:
Bis zu 20% weniger CO2-Emissionen
Ergebnis der Testphase:
An allen drei Testfilialen wurden die Grenzwerte
eingehalten bzw. unterschritten
Bildquelle: Fraunhofer IML
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Fraunhofer IML Seite 24Leise Logistik
Herausforderungen auf dem Weg zur leisen
Nachtlogistik
Fehlende Sicherheit für Unternehmen in Investitionen
Uneinheitliche Genehmigungsverfahren (Bund, Kommunen, …)
Fehlende Ansprechpartner / Zuständigkeiten in Verwaltungen
Mangelnde Verfügbarkeit E-Lkw >18 t
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Fraunhofer IML Seite 25Leise Logistik
Ergebnisse und Ausblick
E-Lkw, leises Umschlagsequipment und geschulte
Mitarbeiter ermöglichen eine Nachtzustellung auch
in Städten
Wirtschaftlichkeit abhängig von vielen Faktoren
Investitions- Technologische Auslastung
kosten Leistungsfähigkeit Fuhrpark
Einfahrt- Steuerliche Use
beschränkungen Anreize Cases
Idee:
Entwicklung eines Gütesiegels »Leise Logistik«
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Fraunhofer IML Seite 26Automatisierte Logistik
Einsatzmöglichkeiten elektrisch-automatisierter
Fahrzeuge
in der Innenstadtlogistik
Ziel
Ermittlung der Einsatzmöglichkeiten elektrisch-
automatisierter Fahrzeuge für Innenstädte
Demonstration des Konzepts in Mechelen, Belgien
Nutzen
Logistikbranche und Städte definieren gemeinsam
Voraussetzungen für die logistische Abwicklung in
Städten
Ermittlung Einsatzfelder und Use Cases
Ableitung notwendiger Rahmenbedingungen
Herleitung der notwendigen (Daten-) Schnittstellen
und Kommunikationsinfrastrukturen
Ableitung von Handlungsempfehlungen für
Unternehmen und Kommunen
Bildquelle: Fraunhofer IML
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Fraunhofer IML Seite 27Automatisierte Logistik
Erfolgsfaktoren und Hemmnisse elektrisch-
automatisierter Fahrzeuge in der Innenstadtlogistik
Erfolgsfaktoren Hemmnisse
Automatisierungszone, in der × Langwierige
sich Fahrzeug „frei“ bewegt Genehmigungsprozesse
Engagierte Kommune und × Fahrzeugverfügbarkeit
Gebietskörperschaft × Hohe Auflagen für Testbetrieb
Innovative Nutzer: Handel und × Technische Anbindung Nutzer
Gastronomie (Bring your own Device)
Interaktion mit Mikro-Depots
Einfache Sendungsübergabe-
technologie
Lokale Emmissionsfreiheit
Bildquelle: Fraunhofer IML
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Fraunhofer IML Seite 28Automatisierte Logistik
Umsetzungskonzeption elektrisch-automatisierter
Fahrzeuge
in der Innenstadtlogistik
Initiierung Planung Anwendung
Stakeholder integrieren Prozessplanung Logistik Interaktion und Kooperation
Dialog Bund, Land, Genehmigungen einholen Logistik-DL
Kommune und
Anwendungsort Technische Feinplanung Versender / Empfänger
Einbindung
Logistische Use-Cases IT-Architektur und
definieren Schnittstellen Validierung Prozesse
Technische
Anforderungsanalyse
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Fraunhofer IML Seite 29Logistik für die Stadt der Zukunft –
Logistik für die Zukunft der Stadt
Handlungsdruck bei Städten und Logistikdienstleistern hoch
Pilotprojekte (z.B. Mikrodepots in Hamburg , Nachtlogistik in Köln)
zeigen, wie stadtverträgliche Logistik effizient sein kann
Flächendeckende Umsetzung neuer Urbaner Logistik Konzepte
braucht mehr Planungs- und Investitionssicherheit
Wachsende Städte brauchen Wachstumschancen für die
Logistik (Verkehr, Umschlag, Anlieferung)
rechtliche Grundlagen und technische Standards für
Mikrodepots
Automatisierten Lieferverkehr
Leise Logistik
Funktionieren von Handel und Gewerbe: nur mit Güterverkehr
größerer Hebel für stadtverträglichen Verkehr: Personenmobilität
Bildnachweis: Fotolia Bangkok Highway / vichie81
© 2019 Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen
Fraunhofer IML Seite 30Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen
Institutsleiter,
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
Institutsleiter,
Institut für Transportlogistik, TU Dortmund
Vorsitzender Fraunhofer-Allianz Verkehr
Tel. +49 (0) 2 31 9743-400
Fax +49 (0) 2 31 9743-402
E-Mail uwe.clausen@iml.fraunhofer.de
@profclausen
Prof. Dr. Uwe Clausen
© 2019 Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen
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