Analyse von Kostensenkungspotentialen durch den Einsatz alternativer Kraftstoffe

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Vorwort und Danksagung

Die vorliegende Diplomarbeit ist im Rahmen meines BWL-Fernstudiums an der Hamburger Fern Hochschule entstanden. Der praktische Bezug entspringt meiner hauptberuflichen Tätigkeit bei der Firma Johannes J. Matthies GmbH & Co. im Verkauf Innendienst in der Filiale in Heide.

Ein ganz besonderer Dank gilt meinen beiden Korrektoren, Herrn Prof. Dr. Jochem Piontek, der mich durch seine hilfreichen Anregungen und seine Geduld immer wieder unterstützt hat, sowie Herrn Dr. rer. pol. Elmar Erkens für seine Bereitschaft, als Zweitgutachter zu fungieren.

Weiterhin möchte ich mich bei meinem Arbeitgeber, der Firma Johannes J. Matthies GmbH & Co., für die Unterstützung bei meiner Untersuchung bedanken, insbesondere bei meinem Vorgesetzten, Herrn Gerald Fuhlbohm, der mir durch sein Fachwissen eine große Hilfe war und viele wertvolle Hinweise gegeben hat.

Großer Dank gebührt auch meiner Ehefrau Ramona, die mit viel Geduld und Verständnis mich nicht nur bei dieser Diplomarbeit, sondern in jeder Phase dieses Fernstudiums enorm unterstützt hat. Großen Anteil hat sie auch an der Vermeidung von Rechtschreibfehlern, Schachtelsätzen und anderen stilistischen Ausrutschern durch ein äußerst wachsames Auge beim Korrekturlesen dieser Arbeit.

Nicht zuletzt möchte ich mich bei meiner Familie und speziell meiner Mutter bedanken, die in den vergangenen vier Jahren des Studiums auf viel gemeinsame Zeit verzichten mussten und bei unseren wenigen Treffen stets ein offenes Ohr für mich hatten.

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1  Einleitung und Ziel der  NA

Gang  und Ziel der  NA

2  Theoretische Grundlagen alternativer  NA

2.1  Definition und Allgemeine  NA

2.2  Erdgas  NA

2.3  Ethanol Kraftstoff  NA

2.4  Methylester  NA

2.5  Biogas  NA

2.6  Pflanzenöle  NA

2.7  Autogas  NA

3  Politische und rechtliche  NA

3.1  EU Nachhaltigkeitsstrategie  NA

3.2  Das  NA

3.3  Richtlinie  NA

3.4  Kraftstoffstrategie der  NA

3.5  Abgas Norm und  NA

4  Betriebliches  NA

5  Theoretische Grundlagen des  NA

5.1  Definition und allgemeine  NA

5.2  Logistikkosten und  NA

5.2.1  Logistikleistungen  NA

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5.2.2  Fuhrparkkosten als Bestandteil der  NA

5.3  Ablauf des  NA

6  Die Geschichte der Firma  NA

7  Logistik Controlling in der  NA

7.1  Zielanalyse  NA

7.2  Status quo Fuhrparkanalyse bei der Firma  NA

7.2.1  Fahrzeugbestand  NA

7.2.2  Derzeitige  NA

7.3  Soll Ist Vergleich Zielanalyse Status  NA

7.4  Vergleich der unterschiedlichen  NA

7.4.1  Erdgas  NA

7.4.2  Ethanol Kraftstoff  NA

7.4.3  Methylester  NA

7.4.4  Biogas  NA

7.4.5  Pflanzenöle  NA

7.4.6  Autogas  NA

7.5  Untersuchungsergebnis Entscheidung für eine  NA

Zeitlicher  Ablauf der  NA

7.7  Einsparpotential für die Filiale in  NA

8  Zukünftige Chancen und Risiken  NA

9  Zusammenfassung und  NA

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Biokraftstoffe  im  NA

Primärkraftstoffverbrauch  Deutschland  2006

Entwicklung  des Rohölpreises von bis  2008

Emissionen  und Reduktionsverpflichtungen in der  NA

Ablauf  des  NA

Der  erste Fuhrpark der Firma  NA

Teil  der Fahrzeugflotte der Filiale in  NA

Energieinhalt  der  NA

Systemskizze  eines  NA

Zeitlicher  Umstieg entsprechend der  NA

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Fahrzeugbestand  der Firma MATTHIES Filiale in  NA

Aktuelle  Fuhrparkkosten Firma MATTHIES Filiale Heide  33

Kostenvergleichsrechnung  Diesel  NA

Ersparnis  durch die partielle Umrüstung auf  NA

Kostenvergleich  bei der Neuanschaffung  NA

Kostenvergleich  Diesel  NA

Kostenvergleich  Diesel  NA

Ersparnis  durch die partielle Umrüstung auf  NA

Kostenvergleich  bei der Neuanschaffung  NA

Übersicht  Nutzbarkeit alternativer  NA

Gesamtersparnis  für die Filiale in  NA

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1 Einleitung und Ziel der Arbeit

1.1 Problemstellung

„Heute gebracht, heute gemacht“ – diese Anforderung des Autofahrers an seine Werkstatt macht deutlich, dass die Logistik heutzutage zu einem strategischen Wettbewerbsfaktor geworden ist. Indirekt ist somit auch für die Großhandelsunternehmen entscheidend, wie sie den Anforderungen an Lieferfähigkeit, Lieferzeit, Liefertreue und Lieferqualität gegenüber ihren Kunden gerecht werden können.

Die stetig steigenden Preise für Erdöl haben die Distributionslogistik in den letzten Jahren verteuert. Indem die hohen Kraftstoffkosten zum größten Unsicherheitsfaktor in der Fuhrparkkalkulation geworden sind, prägen sie inzwischen die wirtschaftliche Entwicklung vieler Unternehmen. Bedeutung und Leistung des Fuhrparks für das gesamte Unternehmen werden in der Praxis jedoch häufig unterschätzt. Der Fuhrpark als Teil der Logistik hat längst seine Funktion als reiner Fahrdienst verloren und die Organisation der Transportabläufe entscheidet nicht selten über die Effizienz und den Absatzerfolg des gesamten Unternehmens.

Die Wahrnehmung von Wettbewerbsvorteilen und Rationalisierungsvorteilen bei der Transportabwicklung - insbesondere im Fuhrparkeinsatz - setzt daher eine gründliche Bestandsaufnahme und Kontrolle der erbrachten Fuhrparkleistungen, aber auch der dabei entstandenen Kosten voraus. Ohne exakte Kenntnisse des Kosten- und Leistungsumfangs sind Analysen und Aussagen zum wirtschaftlichen Einsatz der Fahrzeuge ausgeschlossen.

Durch die steigende Sensibilität in bezug auf den Schutz der natürlichen Umwelt vollziehen sich im Umfeld von Logistik- und Handelsunternehmen aktuell einschneidende Veränderungen. Der Umweltschutz hat gravierenden Auswirkungen unter anderem auf die Distributionslogistik, indem ökologische Kriterien neben ökonomischen Kriterien bei Transportentscheidungen berücksichtigt werden müssen.

In der heutigen Zeit lässt sich eine Tendenz aufzeigen, die immer weiter von den fossilen zu den alternativen Rohstoffen geht. In Anlehnung dessen wird weltweit eine nachhaltige Lebens- und Wirtschaftsweise gefordert, um der heutigen und

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zukünftigen Generation eine adäquate Lebensgrundlage zu bieten. Das Erfolgspotential der Logistik hängt daher letztendlich davon ab, inwieweit es gelingt, das Umweltschutzpotential der Logistik mit ihrem Konstensenkungspotential zu verknüpfen (vgl. Göpfert 1995: 13).

Die Umrüstung des Fuhrparks auf alternative Kraftstoffe bietet Unternehmen die Möglichkeit, der Forderung nach einer nachhaltigen Wirtschaftsweise nachzukommen. In Zeiten von steigenden Treibstoffpreisen und knapper werdenden Ölreserven stellen alternative Kraftstoffe nicht nur eine umwelt- und klimaschonende, sondern zudem auch kostengünstige Alternative dar.

Die Firma Johannes J. MATTHIES GmbH & Co. KG (im folgenden Firma MATTHIES genannt), mit ihrem Hauptsitz in Hamburg, ist Großhändler im Bereich Autoersatzteile und beliefert mit ihren 15 Filialen flächendeckend Werkstätten in Norddeutschland. Um ihren Kunden einen hohen Lieferservicegrad bieten zu können, zählt die mehrmals tägliche Belieferung mit der firmeneigenen Fahrzeugflotte zu einer der Grundleistungen der Firma MATTHIES.

Die Beziehungen zu den Kunden im Hinblick auf die Distributionslogistik werden für die Firma MATTHIES zunehmend zu einem Schlüsselelement, um ihren Wettbewerbsvorsprung weiter auszubauen. Um dies auch weiterhin zu gewährleisten, bedarf es einer genauen Analyse der Kostensenkungspotentiale bei den Fuhrparkkosten, ergänzt um das Umweltschutzpotential. Denn nicht zuletzt bildet die Umweltverträglichkeit einen Zusatznutzen, in dem ein Ansatzpunkt für eine Profilierung im Wettbewerb über „Spitzenleistung durch Umweltschutz“ zu sehen ist (vgl. Göpfert 1995: 14).

1.2 Gang und Ziel der Arbeit

In dem ersten Teil der vorliegenden Arbeit werden nach einer allgemeinen Definition und der Darstellung der theoretischen Grundlagen alternativer Kraftstoffe die einzelnen Kraftstoffe vorgestellt und erläutert. Im Anschluss daran werden die wichtigsten Rahmenparameter für den Einsatz alternativer Kraftstoffe (politische und rechtliche Vorgaben) aufgezeigt. Ein kurzer Einblick in das betriebliche Umweltmanagement sowie die Grundlagen des Logistik-Controlling runden den theoretischen Teil der Arbeit ab.

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Der praktische Teil beginnt mit einer Präsentation der Firma MATTHIES, an die sich die praktische Umsetzung des Logistik-Controlling anschließt. Dabei soll zunächst ein Überblick über den aktuellen Stand der Fuhrparkkosten bei der Firma MATTHIES gegeben werden und die daraus resultierenden Einsparpotentiale erläutert werden.

Aufbauend darauf wird der Einsatz des fossilen Treibstoffs Diesel mit der Verwendung von biogenen Treibstoffen in dem bestehenden Fuhrpark verglichen. Dabei werden insbesondere die Schwerpunktparameter Technik, Verfügbarkeit und Preise erörtert. Ebenso erfolgt eine Analyse der alternativen Kraftstoffe im Hinblick auf die Anschaffung von Neufahrzeugen.

Ziel der Diplomarbeit ist es, verschiedene alternative Kraftstoffe auf ihre Eignung und Wirtschaftlichkeit für den Einsatz in Verbrennungsmotoren in der Fahrzeugflotte der Firma MATTHIES zu untersuchen.

Basierend auf der Kostenanalyse in einer Filiale der Firma MATTHIES wird dann ein Plan für die schrittweise Umrüstung entwickelt. Mithilfe der Analyse soll der Treibstoff ausfindig gemacht werden, der sowohl in ökonomischer aber auch ökologischer Hinsicht die größten Verbesserungspotentiale aufweist.

Als Ausblick sollen zukünftige Synergieeffekte durch den Einsatz biogener Treibstoffe beleuchtet werden, denn die Umweltfreundlichkeit eines Produkts lässt sich in bestimmten Marktsegmenten unter anderem als werterhöhende Qualitätskomponente vermarkten.

2 Theoretische Grundlagen alternativer Kraftstoffe 2.1 Definition und Allgemeine Darstellung

Energieträger für Otto- und Dieselmotoren, die herkömmliche aus Mineralöl hergestellte Kraftstoffe ersetzen können, werden als alternative Kraftstoffe bezeichnet (vgl. Mineralölwirtschaftsverband e.V. 2001: 6).

Dazu zählen unter anderem

N Erdgas (CNG)

N Ethanol-Kraftstoff (Bio-Ethanol) N Methylester (Biodiesel)

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N Biogas

N Pflanzenöle N Autogas (LPG)

Bei den aufgezählten Kraftstoffen nimmt Erdgas eine Sonderstellung ein, da es sich dabei um einen fossilen Brennstoff handelt, der unter anderem aus unterirdischen Lagerstätten in der Nordsee gewonnen wird. Erdgas stellt somit zwar grundsätzlich eine Alternative zu fossilem Diesel dar, ist jedoch nicht biogenen Ursprungs (vgl. The Energy Saving Trust 2005: 15).

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, synthetische Kraftstoffe aus Biomasse, so genannte BtL-Kraftstoffe (Biomass-to-Liquid) herzustellen. Der große Vorteil dieser neuen Generation von Kraftstoffen besteht darin, dass dafür viele verschiedene Rohstoffe genutzt werden können. Da es sich dabei jedoch um eine noch nicht am Markt verfügbare Entwicklung handelt, wird der Autor darauf im weiteren Verlauf der Arbeit nicht weiter eingehen (vgl. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe 2007: 33).

Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen werden die alternativen Kraftstoffe, mit Ausnahme von Erdgas, aus nachwachsenden Rohstoffen produziert. Bei ökologisch sinnvoller Nutzung der Anbauflächen kann somit eine unbeschränkte Reproduktion gewährleistet werden (s. Abb. 1).

Abbildung 1 macht deutlich, dass bei der Produktion von Biomethan und BtL die Biomasse am effektivsten genutzt wird. Durch die Verwertung der Nebenprodukte bei Rapsöl, Biodiesel und Bioethanol wird jedoch die Bilanz verbessert (vgl. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. 2007: 39).

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Abb. 1: Biokraftstoffe im Vergleich.

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. 2007: 39.

Steigende Energiepreise, Risiken der Versorgungssicherheit und die mit der Verbrennung fossiler Brennstoffe einhergehenden Kohlendioxidemissionen haben alternative Energieträger verstärkt in die öffentliche Diskussion gebracht. Unter diesen werden die Biokraftstoffe besonders kontrovers diskutiert, nicht zuletzt, weil sie durch die Mineralölsteuerbefreiung eine besondere Unterstützung erhalten (vgl. Lahl 2006: 10).

Im Jahr 2006 lag der Anteil der Biokraftstoffe am Primärkraftstoffverbrauch in Deutschland mit 4 Millionen Tonnen bei 6,3% (s. Abb. 2), so dass bereits damals das EU-Ziel von 5,75% Biokraftstoff-Anteil bis zum Jahr 2010 deutlich überschritten wurde.

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Abb. 2: Primärkraftstoffverbrauch Deutschland 2006.

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. 2008a.

Biokraftstoffe werden definiert als „flüssige oder gasförmige Kraftstoffe, die im Verkehrssektor eingesetzt und aus Biomasse hergestellt werden, d.h. aus den biologisch abbaubaren Abfällen und Rückständen, die unter anderem aus der Land- und Forstwirtschaft stammen“ (Europäische Gemeinschaften 2008).

Sie ermöglichen es, dass herkömmliche Kraftstoffe entweder ganz oder teilweise in Form einer Kraftstoffmischung ersetzt werden. Doch Biokraftstoffe sind bei weitem keine neue Erfindung. Bereits im Jahr 1900 wurde der erste Dieselmotor auf der Pariser Weltausstellung vorgestellt – mit reinem Erdnussöl als Kraftstoff. Da jedoch bereits damals Rohöl billiger und leichter verfügbar war, setzten sich letztendlich Benzin und Diesel als Hauptkraftstoffarten des 20. Jahrhunderts durch (vgl. Europäische Kommission 2004: 7).

Aktuell sieht die Situation auf dem Rohölmarkt jedoch grundlegend anders aus (s. Abb. 3).

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Abb. 3: Entwicklung des Rohölpreises von 1978 bis 2008.

Quelle: oilnergy.com 2008.

Während sich der Preis für Erdöl in den vergangenen zehn Jahren mehr als versechsfach hat, sind dagegen die Preise für regenerative Energien um ein Viertel gesunken (vgl. Hoffmann 2008: 24). Der aktuelle Preis für einen Liter Diesel liegt bei 1,44€ und ein Ende der Preisspirale ist noch nicht in Sicht (ESSO-Tankstelle in 25746 Heide, Stand Juni 2008).

Insbesondere der Transportsektor ist stark von einem ausreichenden Erdölangebot abhängig und der Anteil des Verkehrs an den Treibhausgasemissionen nimmt kontinuierlich zu.

Dabei fällt insbesondere auf, dass etwa 40% aller Fahrzeuge außer PKW mit der Erbringung von Dienstleistungen (Umzugswagen, Wartungsfahrzeuge, Lieferdienste usw.) in Zusammenhang stehen. Der Einsatz von alternativen Treibstoffen im Transportsektor und die Substitution von Benzin und Diesel bieten daher die Möglichkeit, dieses Wachstum etwas zu bremsen und damit einen Beitrag zur Erreichung klima- und energiepolitischer Ziele zu leisten.

Die wachsenden Anforderungen an die Reinheit der Abgase sind ein weiterer Grund, warum vor allem im Nutzfahrzeugsektor Umrüstungen auf alternative Kraftstoffe verstärkt diskutiert werden. Die schärferen Schadstoffgrenzwerte führen vor allem bei Dieselfahrzeugen dazu, dass aufwendige und vor allem recht teure Abgasnachbehandlungsmaßnahmen zur Verringerung der Partikel- und Stickoxidemissionen erforderlich werden (vgl. Hydrogeit 2008).

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Unternehmen mit eigenem Fuhrpark profitieren vorrangig von den ökonomischen und ökologischen Vorteilen von alternativen Treibstoffen. Um kostspielige Fehlinvestitionen zu vermeiden, müssen besonders bei gewerblich genutzten Flotten die Technologien auf den Anwendungsfall abgestimmt werden, da sie selten alle Vorteile des Verbrennungsmotors zugleich in sich vereinigen. Dabei beeinflusst sowohl die Zusammensetzung als auch die Art der Nutzung des Fuhrparks die Auswahl des für einen bestimmten Fuhrpark optimalen Treibstoffs. So ist beispielsweise für Fahrzeuge, die überwiegend im Kurzstreckenbetrieb eingesetzt werden, ein anderer Treibstoff zu wählen als für Fahrzeuge mit einem hohen Anteil an Leerlauf- bzw. Schwachlastbetrieb (vgl. O.Ö.

Energiesparverband 2008: 1).

2.2 Erdgas (CNG)

Erdgas ist ein fossiles Naturgas das zum größten Teil aus Methan (CH 4 ) besteht. Es ist brennbar und besteht neben dem Anteil an Methan (70 bis 90%) aus verschiedenen Anteilen von Ethan, Propan und Butan. Seit langem wird Erdgas als Brennstoff zum Heizen und Kochen verwendet, doch erst in der jüngeren Geschichte wird Erdgas in größerem Umfang in Deutschland als Treibstoff verwendet. So existierten laut statistischem Bundesamt 1993 nur 60 Erdgasfahrzeuge in Deutschland, wogegen 2007 bereits 55.000 Fahrzeuge gezählt wurden (vgl. E-ON Ruhrgas AG 2008).

Gefördert wird dieser Energieträger sowohl direkt als auch indirekt als „Abfallprodukt“ bei der Rohölgewinnung aus unterirdischen Lagerstätten. Diese befinden sich einerseits an Land (z.B. Sibirien) als auch auf See (z.B. Nordsee oder Kaspisches Meer). Da sich Erdgas unter Druck nicht verflüssigt, wird es zur Lagerung entweder auf etwa 200 bar verdichtet, was dann als Compressed Natural Gas bezeichnet wird, oder aber durch Temperatursenkung auf -165° C verflüssigt. Dieser Stoff wird dann als Liquefied Natural Gas (LNG) bezeichnet.

Insbesondere für die Fuhrparkanwendung ist die Kompression von CNG technologisch einfacher zu handhaben, finanziell günstiger und mit einem deutlich geringeren Energieverbrauch als die Herstellung von LNG verbunden (vgl. Kolke 1999: 7). Aus diesem Grund wird der Autor bei den weiteren Betrachtungen LNG als Kraftstoffvariante außer Acht lassen.