Das Milkrun-Prinzip: Warum der Routenzug zum Lean-Standard wurde
Das Routenzugkonzept stammt aus dem Toyota-Produktionssystem und überträgt das Milchmann-Prinzip auf die Fabrik: Ein Fahrzeug fährt eine feste Route, liefert an jeder Station exakt die verbrauchte Menge nach und nimmt Leergut mit. Statt großer Materialchargen im Voraus werden kleine Losgrößen hochfrequent bereitgestellt — das zentrale Element von Just-in-Time. Wie Toyota Material Handling in seiner Übersicht beschreibt, harmoniert dieses Pull-System direkt mit Kanban: Leere Behälter oder Karten signalisieren dem Routenzugfahrer, welche Materialien nachgefüllt werden müssen.
Die Vorteile gegenüber der Staplerversorgung sind erheblich: Ein einzelner Routenzug mit vier bis fünf Anhängern ersetzt drei bis fünf Staplerfahrten pro Tour. Die Bündelung reduziert das Verkehrsaufkommen in der Halle — weniger kreuzende Fahrzeuge bedeuten weniger Unfallrisiko und weniger Wartezeiten an Kreuzungspunkten. Laut Branchenerfahrung lassen sich durch die Umstellung von Stapler- auf Routenzugversorgung bis zu 80 Prozent der Einzelfahrten einsparen. Gleichzeitig sinkt der Flächenbedarf an der Montagelinie, weil nicht mehr ganze Paletten vorgehalten werden müssen, sondern nur der Verbrauch bis zur nächsten Routenzug-Tour.
Der Routenzug ist aber kein Universalwerkzeug: Er funktioniert dort, wo regelmäßige Transporte zwischen einem Zentrallager (Quelle) und mehreren Verbrauchsstellen (Senken) stattfinden — also typischerweise bei der Montagelinienversorgung, dem Materialtransfer zwischen Lager und Produktion und der Ver- und Entsorgung von Arbeitsstationen in festen Rundläufen. Für Schwerlasttransporte über 2 Tonnen Einzelgewicht, Sondertransporte ohne feste Route und Langstreckentransporte über das Werksgelände hinaus ist der Stapler oder ein FTS die bessere Wahl.
Systemplanung: Von der Wertstromanalyse zum Taktfahrplan
Die Planung eines Routenzugsystems folgt einer klaren Methodik, die am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der TU München in der VDI-Richtlinie 5586 zusammengefasst wurde. Die Kernschritte:
Schritt 1 — Transportbedarf ermitteln: Ausgangspunkt ist die Wertstromanalyse des bestehenden Materialflusses. Welche Materialien werden in welchen Behältern an welche Bereitstellorte geliefert? Wie hoch ist der Verbrauch pro Schicht? Wie viele Ladungsträger werden pro Station und Stunde benötigt? Diese Daten bestimmen die Transportnachfrage — und damit die spätere Taktzeit. In der Praxis werden dafür die letzten drei bis sechs Monate Produktionsdaten aus dem ERP-System ausgewertet, ergänzt um Stichprobenaufnahmen vor Ort.
Schritt 2 — Route und Bahnhöfe definieren: Die Route ist der festgelegte Fahrweg des Routenzugs im Layout. Ihr werden Bereitstellorte (Senken) zugeordnet, die über den Fahrweg mit Material versorgt werden. Der Bahnhof ist die Quelle — typischerweise ein zentraler Bereich nahe dem Lager, an dem der Routenzug be- und entladen wird. Die Routenplanung muss Gangbreiten (mindestens 2,5 Meter für einen Routenzug mit drei Anhängern), Kurvenradien (4–6 Meter Außenradius je nach Zuglänge), Steigungen und Kreuzungspunkte mit Personenverkehr berücksichtigen.
Schritt 3 — Zykluszeit berechnen: Die Zykluszeit ist die Gesamtzeit für eine vollständige Tour, bestehend aus: Beladungszeit am Bahnhof (tB), Fahrzeit auf der Route (tF), Stoppzeit an jedem Bereitstellort (tS), Handhabungszeit für Voll- und Leergut (tH) und Entladezeit für Leergut am Bahnhof (tE). Die Forschung am Lehrstuhl fml der TU München hat dafür ein Zeitbausteinsystem entwickelt, das auf MTM-Analysen und Probandenstudien basiert — deutlich belastbarer als reine Schätzungen. Wie produktion.de zusammenfasst, zeigt die fml-Studie mit 241 Umfrageteilnehmern aus der Industrie, dass die meisten Systeme getaktet auf starren Routen betrieben werden — mit einem Trend zu dynamischeren Steuerungskonzepten bei hohen Bedarfsschwankungen.
Schritt 4 — Taktzeit und Anzahl Routenzüge bestimmen: Die Taktzeit ist der regelmäßige Zeitabstand, in dem ein Routenzug an einem Bereitstellort vorbeikommt. Typische Werte: 30 Minuten bei hochfrequenter Montageversorgung, 60–120 Minuten bei mittlerem Bedarf. Die Kernformel: Wenn die Zykluszeit eines Routenzugs 45 Minuten beträgt und die geforderte Taktzeit 30 Minuten ist, werden mindestens zwei Routenzüge auf dieser Route benötigt (Zykluszeit ÷ Taktzeit = Mindestanzahl, aufgerundet). Verkehren mehrere Züge auf derselben Route, sollte die Zykluszeit unter der Taktzeit multipliziert mit der Züge-Anzahl liegen — plus Sicherheitsaufschlag von 10–15 Prozent für Störungen.
Schritt 5 — Wiederbeschaffungszeit prüfen: Die Wiederbeschaffungszeit umfasst nicht nur die Zykluszeit, sondern auch vorgelagerte Prozesse: Signalisierung des Bedarfs, Auslagerung im Lager, Kommissionierung und Bereitstellung am Bahnhof. Im Milkrun-Konzept mit Mehrbehälter-System (typisch: 2-Behälter-Kanban) muss das Material im zweiten Behälter ausreichen, bis der Routenzug einen vollen Behälter nachliefert. Faustregel: Sicherheitsbestand = Verbrauch pro Taktintervall × 1,3.
Anhängerkonzepte: E-Frame, C-Frame, Transportwagen und Rollenbahn
Die Wahl des Anhängerkonzepts hat den größten Einfluss auf die Zykluszeit — und damit auf die Wirtschaftlichkeit des gesamten Systems. Die TU München hat in ihrer Forschung sieben Bauformen identifiziert, die sich in drei Grundkonzepte einteilen lassen:
Transportwagen-Konzept: Der einfachste Ansatz — der Anhänger selbst ist der Ladungsträger. Am Bereitstellort wird der gesamte Wagen abgekoppelt und ein leerer Wagen angekoppelt. Vorteil: minimaler Investitionsaufwand, flexible Beladung. Nachteil: Die vielen Kuppelvorgänge verlängern die Zykluszeit erheblich. Die fml-Forschung zeigt, dass dieses Konzept die längsten Zykluszeiten aller Varianten aufweist. Geeignet für Betriebe mit wenigen Bereitstellorten und niedrigem Durchsatz.
Ein-/Aufschubkonzept (E-Frame, C-Frame): Der Anhänger bleibt am Routenzug, die Ladungsträger (Trolleys oder Handschiebewagen) werden seitlich oder frontal eingeschoben bzw. entnommen. E-Frames haben eine offene Seite für seitliches Be- und Entladen; C-Frames bieten eine U-förmige Aufnahme für höhere Stabilität. Vorteil: Der Routenzug muss nicht umkonfiguriert werden — Voll- gegen Leer tauschen und weiterfahren. Nachteil: zusätzliche Handschiebewagen erforderlich, deren Gewicht und Rollwiderstand die Handhabungszeit beeinflussen. Standardkonzept in der Automobilindustrie.
Rollenverschiebe-Konzept: Großladungsträger (GLT, typisch Gitterbox oder Palette) werden direkt von Rollenbahnen auf dem Anhänger auf fest installierte Rollenbahnen am Bereitstellort geschoben. Vorteil: schnellster Be-/Entladevorgang aller Konzepte — die fml-Studien zeigen deutlich kürzere Zykluszeiten als beim Ein-/Aufschubkonzept, weil keine separaten Handschiebewagen bewegt werden müssen. Nachteil: höchster Investitionsaufwand (Rollenbahnen an jedem Bereitstellort erforderlich), geringe Flexibilität bei Layoutänderungen. Wie STILL in seiner Routenzug-Übersicht darstellt, wird die produktionssynchrone Materialversorgung durch die Taktung der Produktion bestimmt — je schneller der Be-/Entladevorgang, desto mehr Stationen kann ein Routenzug pro Tour bedienen.
Plattformwagen und Taxiwagen: Plattformwagen sind offene Flächen für nicht-standardisierte Ladungsträger. Taxiwagen transportieren einzelne Großladungsträger unterfahrbar — der Anhänger fährt unter die Palette, hebt sie an und transportiert sie. Beide Varianten sind Nischenlösungen für Sonderanforderungen.
In der Praxis hat sich eine Kombination bewährt: E-Frames für KLT-Versorgung (Kleinladungsträger) an der Montagelinie, Rollenverschiebe-Anhänger für GLT-Versorgung (Paletten, Gitterboxen) an Vormontage-Stationen. Die Anhänger eines Routenzugs müssen nicht identisch sein — wichtig ist, dass die Kupplungssysteme kompatibel sind.
ROI-Berechnung: Routenzug versus Stapler
Die Wirtschaftlichkeit eines Routenzugsystems lässt sich über einen 5-Jahres-TCO-Vergleich mit der bisherigen Staplerversorgung berechnen. Wie FEIL Systeme dokumentiert, spart ein Routenzug bis zu 80 Prozent der Einzelfahrten ein, und über eine 5-jährige Lebensdauer beider Lösungen ist der Milkrun-Ansatz deutlich günstiger.
Ein realistisches Rechenbeispiel für einen mittelgroßen Montagebetrieb mit 20 Bereitstellorten und 2-Schicht-Betrieb:
IST-Zustand (Staplerversorgung): 3 Gegengewichtsstapler (Leasing je 650 €/Monat), 3 Staplerfahrer (je 42.000 €/Jahr brutto inkl. Nebenkosten), Energiekosten 3 × 2.400 €/Jahr, Wartung 3 × 1.800 €/Jahr, UVV-Prüfung 3 × 180 €/Jahr. Jährliche Gesamtkosten: 147.540 €.
SOLL-Zustand (Routenzug): 1 Elektroschlepper (Kauf 18.000 €, Abschreibung 5 Jahre = 3.600 €/Jahr), 5 E-Frame-Anhänger (je 4.500 € = 22.500 €, Abschreibung 7 Jahre = 3.214 €/Jahr), 20 Handschiebewagen KLT (je 800 € = 16.000 €, Abschreibung 7 Jahre = 2.286 €/Jahr), 2 Routenzugfahrer (je 42.000 €/Jahr), Energie 1.200 €/Jahr, Wartung 2.400 €/Jahr, UVV-Prüfung 180 €/Jahr. Jährliche Gesamtkosten: 94.880 €.
Jährliche Einsparung: 52.660 € — bei einer Einmalinvestition von 56.500 € (Schlepper + Anhänger + Wagen) amortisiert sich das System in 13 Monaten. Nicht eingepreist: die Flächenersparnis an der Montagelinie (weniger Pufferfläche), die geringere Unfallrate (ein Routenzug statt drei kreuzende Stapler) und die höhere Produktivität durch weniger Materialstillstände. In der Praxis liegt die Amortisation typischerweise bei 12–18 Monaten.
Größere Systeme mit automatisierten Routenzügen (fahrerloser Schlepper + automatische Be-/Entladung) erfordern eine Investition von 150.000–350.000 €, amortisieren sich aber in 2–3 Jahren, weil die Personalkosten für die Routenzugfahrer vollständig entfallen.
Fünf typische Fehler bei der Routenzug-Einführung
1. Zykluszeit unterschätzt, Takt nicht eingehalten. Die häufigste Ursache für gescheiterte Routenzugprojekte: Die Zykluszeit wurde auf Basis optimistischer Annahmen kalkuliert — ohne Puffer für Störungen, volle Gänge, defekte Anhänger oder fehlende Bereitstellung am Bahnhof. In der Realität liegt die tatsächliche Zykluszeit 15–25 Prozent über dem Planwert. Wenn der Takt dann nicht eingehalten werden kann, entstehen Versorgungsengpässe an der Linie — und die Produktion greift zurück auf den Stapler als „Feuerwehr". Lösung: Zykluszeit mit 15 Prozent Sicherheitsaufschlag kalkulieren, Springer für Störfälle einplanen.
2. Anhängerkonzept passt nicht zum Ladungsträger. Ein E-Frame für KLT auf eine Linie zu stellen, die mit Gitterboxen versorgt wird, funktioniert nicht — aber genau solche Fehlentscheidungen passieren, wenn das Anhängerkonzept vor der Ladungsträgeranalyse festgelegt wird. Zuerst die Ladungsträger definieren (KLT, GLT, Sondermaße), dann das passende Anhängerkonzept wählen.
3. Gangbreiten und Kurvenradien nicht geprüft. Ein Routenzug mit vier Anhängern braucht in einer 90-Grad-Kurve einen Außenradius von 4–6 Metern — deutlich mehr als ein Gegengewichtsstapler. Engstellen unter 2,5 Meter Gangbreite sind für viele Routenzugsysteme nicht befahrbar. Die Layoutprüfung muss vor der Investitionsentscheidung erfolgen, nicht danach.
4. Bahnhof als Engpass. Der Bahnhof — der zentrale Be- und Entladepunkt — wird häufig als Nebensache behandelt. Tatsächlich verbringt ein Routenzug 20–40 Prozent seiner Zykluszeit am Bahnhof. Wenn dort die Vorkommissionierung nicht rechtzeitig fertig ist, steht der gesamte Routenzug still. Der Bahnhof muss als eigenständiger Arbeitsplatz geplant werden: ausreichend Fläche für Voll- und Leergut, klare Stellplätze pro Routenzug, Sichtverbindung zum Lager für schnelle Nachkommissionierung.
5. Kein Rückfallkonzept für Spitzenlasten. Ein Routenzugsystem ist für den Regelbetrieb optimiert. Bei Produktionsänderungen, Sonderserien oder unerwarteten Bedarfsspitzen reicht die Kapazität nicht aus. Betriebe, die keinen Rückfallplan haben (z. B. einen Reserve-Anhänger, einen Springer-Fahrer oder einen definierten Eskalationsprozess), reagieren in solchen Situationen chaotisch — und diskreditieren das gesamte Routenzugkonzept intern.
Automatisierung: Vom manuellen Milkrun zum fahrerlosen Routenzug
Autonome Routenzüge — fahrerlose Schlepper mit automatisierter Be- und Entladung — sind seit den Pilotprojekten bei BMW (Dingolfing), Audi und Mercedes in der Automobilindustrie etabliert. Technisch handelt es sich um Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) gemäß DIN EN ISO 3691-4, die einen oder mehrere Anhänger ziehen. Die Navigation erfolgt per LiDAR, Geonavigation oder Magnetband; die Be- und Entladung über Rollenbahnen, Teleskopgabeln oder Unterfahr-Transportsysteme.
Die Automatisierungsstufen in der Praxis: Stufe 1 ist der reine automatisierte Fahrbetrieb — der Schlepper fährt autonom, das Be-/Entladen erfolgt manuell. Stufe 2 umfasst zusätzlich die automatisierte Lastübergabe an den Bereitstellorten. Stufe 3 kombiniert beides mit dynamischer Routensteuerung aus dem Warehouse-Management-System. Die fml-Studie zeigt, dass trotz vielversprechender Pilotprojekte der aktuelle Automatisierungsgrad in der Breite gering ist — die Flexibilität des Menschen ist in wirtschaftlich sinnvollem Maß noch nicht durch Technik zu ersetzen, insbesondere bei Störungen und Layout-Änderungen.
Für die Investitionsentscheidung gilt: Automatisierung lohnt sich ab drei Schichten (24/7-Betrieb), bei stabilen Routen und standardisierten Ladungsträgern. Der Personalkostenvorteil (zwei bis drei Routenzugfahrer à 42.000 €/Jahr = 84.000–126.000 € Einsparung) muss die Mehrinvestition von 100.000–250.000 € gegenüber dem manuellen System tragen. Die Amortisation liegt typischerweise bei 18–30 Monaten — vorausgesetzt, die Implementierung wird realistisch mit 6–12 Monaten Anlaufphase kalkuliert.
Fazit und Handlungsempfehlung
Der Routenzug ist das Rückgrat der Lean-Produktionsversorgung — aber nur, wenn er methodisch geplant wird. Die entscheidenden Stellschrauben sind die Zykluszeit (bestimmt durch Anhängerkonzept, Routenlänge und Handhabungsprozess), die Taktzeit (bestimmt durch den Produktionsbedarf) und die Bahnhofsgestaltung (der häufigste Engpass). Wer diese drei Parameter im Griff hat, erreicht eine stabile, getaktete Materialversorgung bei deutlich niedrigeren Kosten als mit der Staplerversorgung.
Checkliste — Routenzug-Einführung:
- Wertstromanalyse durchführen: Materialverbräuche, Ladungsträger und Bereitstellorte erfassen
- Transportnachfrage pro Route und Schicht quantifizieren (Ladungsträger/Stunde)
- Ladungsträger-Mix bestimmen, dann Anhängerkonzept wählen (nicht umgekehrt)
- Layoutprüfung: Gangbreiten ≥ 2,5 m, Kurvenradien 4–6 m, Kreuzungspunkte identifizieren
- Zykluszeit berechnen: tB + tF + Σ(tS + tH) + tE + 15 % Sicherheitsaufschlag
- Taktzeit aus Produktionsbedarf ableiten (typisch 30–120 Minuten)
- Anzahl Routenzüge: Zykluszeit ÷ Taktzeit (aufgerundet)
- Bahnhof als eigenständigen Arbeitsplatz planen — Fläche, Stellplätze, Sichtverbindung zum Lager
- 2-Behälter-Kanban: Sicherheitsbestand ≥ Verbrauch pro Taktintervall × 1,3
- Rückfallkonzept für Spitzenlasten definieren (Reserve-Anhänger, Springer, Eskalation)
- ROI-Berechnung: Stapler-TCO vs. Routenzug-TCO über 5 Jahre, Amortisation typisch 12–18 Monate
- Pilotphase auf einer Route starten, KPIs messen, dann skalieren
