Routenzug oder Gabelstapler? Die richtige Entscheidung für eine staplerarme Produktionsversorgung

Routenzug: Das Grundprinzip und seine Herkunft

Das Routenzug-Konzept, im internationalen Sprachgebrauch als Milkrun oder Tugger Train bezeichnet, stammt aus dem Toyota-Produktionssystem der 1960er Jahre. Die Analogie ist der amerikanische Milchmann, der auf einer festen Route Haus für Haus abklappert, an jeder Station leere Flaschen einsammelt und volle Flaschen zurücklässt. Übertragen auf die Fabrik bedeutet das: Ein Schleppfahrzeug zieht mehrere Anhänger über eine fest definierte Route, versorgt an jedem Bahnhof eine Produktionsstation mit der gerade verbrauchten Materialmenge und nimmt Leergut mit zurück.

In Europa hat sich der Routenzug erst seit etwa der Jahrtausendwende flächendeckend durchgesetzt, pionierhaft in der deutschen Automobilindustrie. Ein wegweisendes Projekt war die Kooperation zwischen STILL und BMW im Jahr 2008, aus der das LiftRunner-System hervorging. Heute ist der Routenzug in deutschen Automobil-OEMs und ihren Tier-1-Zulieferern Standard. Die VDI-Richtlinie 5586 (Routenzugsysteme – Grundlagen, Gestaltung und Praxisbeispiele) wurde 2016 vom VDI-Fachausschuss veröffentlicht und bündelt die Planungsmethodik, die in deutschen Forschungseinrichtungen wie dem Lehrstuhl fml der TU München und dem Institut für Technische Logistik der TU Dresden entwickelt wurde.

Technisch besteht ein Routenzug aus drei Komponenten: einem elektrisch betriebenen Schlepper (englisch Tow-Tractor), zwei bis sechs Anhängern mit Deichselkupplung und den auf den Anhängern transportierten Ladungsträgern. Der Schlepper zieht Lasten zwischen 1 und 10 Tonnen, moderne Hochleistungsschlepper wie der Jungheinrich EZS 7280 erreichen bis zu 28 Tonnen Zuglast. Die Anhänger folgen bei spurtreuer Deichselkonstruktion exakt der Spur des Schleppers, was das Befahren enger Kurven und schmaler Gänge ermöglicht.

Routenzug vs. Gabelstapler: Der direkte Vergleich

Die Wahl zwischen Routenzug und Stapler ist keine Frage der Ideologie, sondern der Anwendung. Beide Systeme haben ihr Einsatzprofil, und in den meisten Produktionsbetrieben ergänzen sie sich, statt einander auszuschließen.

Entscheidend ist dabei nicht die Überlegenheit eines Systems, sondern die unterschiedliche Prozesslogik. Der Stapler ist ein Universalwerkzeug für punktuelle, nicht vorhersehbare Einzeltransporte mit Hubbedarf, der Routenzug ein Systemwerkzeug für repetitive, getaktete Materialversorgung kurzer Wege. Welches System in welchem Umfang zum Einsatz kommt, hängt vom konkreten Materialflussprofil ab.

Wann der Routenzug die bessere Wahl ist

Die wirtschaftlichen Vorteile eines Routenzugs zeigen sich nicht in jedem Betrieb. Drei Kriterien müssen erfüllt sein, damit ein Routenzug den Stapler in der Materialversorgung ablösen kann.

Hochfrequente Bereitstellung an viele Ziele

Der Routenzug spielt seine Stärke aus, wenn viele Bereitstellorte (Bahnhöfe) regelmäßig und in kurzen Taktzeiten versorgt werden müssen. Typisch sind zehn bis dreißig Bereitstellorte pro Route, mit Taktzeiten von 30 bis 120 Minuten. In Montagebetrieben der Automobilindustrie, des Maschinenbaus und der Elektrotechnik ist diese Anforderungslage der Regelfall. Einzelne, unregelmäßig anfallende Paletten-Transporte vom Lager zum Wareneingang oder zur Verpackung lohnen den Routenzug dagegen nicht.

Kleinladungsträger und Stückgut

Routenzüge sind auf Kleinladungsträger (KLT nach VDA 4500), Gitterboxen und standardisierte Trolleys optimiert. Eine einzelne 1.000-kg-Europalette lässt sich auch auf einem Routenzug transportieren, ist aber nicht die typische Anwendung. Je kleiner und variantenreicher die Ladungsträger, desto stärker wird der Vorteil des Routenzugs gegenüber dem Stapler. In Betrieben, die fast ausschließlich mit Industriepaletten von 1.200 × 800 mm arbeiten, fällt der Vorteil deutlich geringer aus.

Stabiler Produktionstakt

Der Routenzug ist ein taktgesteuertes System, das eine gewisse Prognosestabilität voraussetzt. Bei stark schwankender Produktionsauslastung oder häufig wechselnden Routen sinkt die Effizienz schnell. In hoch variablen Umgebungen, etwa in Auftragsfertigung mit Losgröße 1 oder bei Pilotfertigungen, bleibt der Stapler oft die flexiblere Wahl. Moderne Routenzüge mit dynamischer Steuerung (siehe dazu die Arbeiten von Hormes, Lieb, Fottner und Günthner an der TU München) können diese Flexibilität teilweise kompensieren, erhöhen aber auch die Systemkomplexität.

Ein bekanntes Praxisbeispiel für die Überlegenheit des Routenzugs ist die BorgWarner-Lösung mit dem Jungheinrich EZS 350 und LiftLiner-Anhängern: Ein einziges Routenzugsystem mit sechs Ladeeinheiten ersetzt dort 16 Gabelstapler und senkt gleichzeitig den Lagerverkehr, das Unfallrisiko und die CO₂-Bilanz deutlich. Ähnliche Case Studies dokumentieren BMW, Bosch und zahlreiche Zulieferer der deutschen Automobilindustrie.

Schlepper und Zugfahrzeuge: Der Markt im Überblick

Das Zugfahrzeug ist das Herzstück des Routenzugs. Es muss zur Zuglast, zur Strecke und zum Umfeld passen. Die folgende Tabelle zeigt eine Auswahl der am deutschen Markt verfügbaren Elektroschlepper mit ihren typischen Einsatzprofilen.

Die Anschaffungskosten eines Elektroschleppers liegen je nach Bauform und Zuglast zwischen 18.000 und 45.000 Euro netto. Hinzu kommen die Anhänger, deren Kosten je nach Konzept (C-Frame, E-Frame, U-Frame, Rollenbahn) zwischen 3.500 und 12.000 Euro pro Anhänger betragen. Ein vollständiger Routenzug mit Schlepper und sechs Anhängern kostet damit 40.000 bis 120.000 Euro in der Anschaffung.

Bei der Auswahl des Schleppers sind drei Fragen leitend: Welche Zuglast wird maximal benötigt (inklusive Reserve)? Ist der Einsatz reines Indoor oder auch Outdoor? Soll der Schlepper später automatisiert werden können? Die Antworten entscheiden zwischen leichtem Deichselschlepper, Standschlepper und Sitzschlepper sowie zwischen klassischem manuellem Betrieb und FTS-Fähigkeit.

Anhängerkonzepte: C-Frame, E-Frame, U-Frame und Rollenbahn

Die Anhänger sind das zweite Systemelement, das über die Eignung eines Routenzugs für den jeweiligen Einsatz entscheidet. Vier Grundkonzepte dominieren den Markt.

Der C-Frame-Anhänger ist die klassische Bauform mit seitlichem Zugang. Die Ladungsträger werden seitlich mit Hubwagen, Gabelstapler oder Kran eingeschoben. Diese Bauform eignet sich gut für Europaletten und große Gitterboxen und ist die robusteste und einfachste Lösung. Hersteller wie LKE Group, ROLLCART und LiftRunner von STILL bieten C-Frame-Anhänger in zahlreichen Größen.

Der E-Frame-Anhänger verfügt über ein elektrisches Hubwerk, das die Ladung am Bahnhof auf Kommissionierhöhe anhebt. Das ergonomische Arbeiten an der Station wird dadurch deutlich verbessert, die Ladungsträger müssen nicht manuell gehoben oder gesenkt werden. E-Frame-Anhänger haben typische Hublasten von 500 bis 1.000 kg und sind vor allem in Montagelinien mit hoher Entnahmefrequenz verbreitet.

Der U-Frame-Anhänger erlaubt das Unterfahren von Bodenrollern, die mit dem Ladungsträger aufgenommen und abgesetzt werden. Diese Bauform ist besonders flexibel, weil die Ladungsträger auf Bodenrollern bereits vor dem Bahnhof vorsortiert werden können und der Routenzug keine zusätzliche Wartezeit an der Station benötigt. U-Frame-Konzepte sind die Basis der BMW-LiftRunner-Lösung von STILL und haben sich zum Industriestandard in der Automobilmontage entwickelt.

Anhänger mit integrierter Rollenbahn ermöglichen den automatischen Übergabeprozess zwischen Anhänger und stationärer Rollenbahn am Produktionsplatz. Der Fahrer muss am Bahnhof nicht aussteigen, die Ladungsträger werden automatisch ausgerollt und gleichzeitig Leergut aufgenommen. Diese Bauform ist die Voraussetzung für hochautomatisierte und vollautomatisierte Routenzugsysteme.

Spezialhersteller für Routenzug-Anhänger sind neben den genannten LKE Group, ROLLCART und FEIL Systeme auch BERT-Heger, expresso, oder nukon. Die Auswahl des richtigen Anhängerkonzepts gehört zu den planungskritischsten Entscheidungen im Routenzugprojekt, weil die Anhänger die Schnittstelle zur Produktion sind und ergonomische, prozessuale und sicherheitstechnische Anforderungen vereinen müssen.

Automatisierte Routenzüge: Der Weg zum fahrerlosen System

Die konsequente Weiterentwicklung des klassischen Routenzugs ist die Automatisierung. Automatisierte Routenzüge (oft als AGV Tugger Trains oder automatische Schlepper bezeichnet) fahren die definierte Route selbstständig, halten an den Bahnhöfen und fahren bei Freigabe weiter. Die Navigation erfolgt je nach System über Geonavigation (Laserscanner mit virtueller Karte), Magnetband, RFID-Marker oder Farbbänder im Boden.

Der STILL LTX 50 iGo plus war eines der ersten serienreifen automatisierten Schlepper auf dem deutschen Markt und wurde 2019 mit dem IFOY Award in der Kategorie AGV & Intralogistics Robot ausgezeichnet. Vergleichbare Lösungen bieten heute Jungheinrich mit automatisierten Varianten des EZS 350 und EZS 570, Linde Material Handling mit automatisierten P-Serien-Schleppern und Toyota Material Handling mit automatisierten Autopilot-Schleppern.

Die Automatisierung ist besonders attraktiv auf den monotonen, langen Streckenabschnitten zwischen Lager und Montagehalle, auf denen der Fahrer eines manuellen Routenzugs nur geradeaus fährt. Hybridlösungen, bei denen der Routenzug die Langstrecke automatisiert und die Feinverteilung in der Montagehalle manuell erfolgt, sind deshalb in der Praxis besonders verbreitet.

Eine zwingende Anforderung an automatisierte Routenzüge ist die Personenschutzanlage. Laserscanner mit Warn- und Schutzfeldern detektieren Personen im Umfeld des Fahrzeugs, reduzieren die Geschwindigkeit bei Annäherung und stoppen den Zug vollständig, wenn eine Person in das engere Schutzfeld eintritt. Diese Anforderungen sind in der Maschinenrichtlinie und der DIN EN ISO 3691-4 für fahrerlose Flurförderzeuge geregelt.

Der Flottenmix in der Praxis: Routenzug plus Stapler

In der großen Mehrzahl deutscher Produktionsbetriebe ist der Routenzug nicht die alleinige Lösung, sondern Teil eines Flottenmixes, in dem Routenzüge und Stapler parallel eingesetzt werden. Drei typische Konstellationen zeigen die praktischen Aufteilungen.

Wareneingang und Einlagerung: Stapler dominant

Im Wareneingang werden typischerweise Lkw mit Standardpaletten, Gitterboxen und Langgut entladen, und die Ware wird anschließend in das Hochregallager eingelagert. Hier bleibt der Gegengewichts- oder Schubmaststapler das wirtschaftliche Mittel der Wahl, weil der Wechsel zwischen verschiedenen Aufgaben und Ladungsträgern hoch ist und die Hubfunktion regelmäßig benötigt wird. Ein Routenzug wäre in diesem Abschnitt des Materialflusses nicht konkurrenzfähig.

Supermarkt bis Montagelinie: Routenzug dominant

Zwischen dem sogenannten Supermarkt (dem Pufferbereich vor der Montage) und den eigentlichen Montagestationen ist der Routenzug in modernen Lean-Betrieben fast ausnahmslos gesetzt. Hohe Taktung, kleine Ladungsträger, feste Bahnhöfe und Kreislaufverkehr zwischen Supermarkt und Linie sind die Charakteristika, für die das Routenzug-System ideal konstruiert ist. Stapler werden in diesem Abschnitt gezielt aus der Halle ferngehalten, um die Sicherheit der Mitarbeiter an den Montagestationen zu erhöhen.

Warenausgang und Versand: Stapler dominant

Im Warenausgang, bei der Zusammenstellung von Kundenaufträgen und beim Beladen der Lkw kommt wieder der Stapler zum Zug. Flexibilität, Hubfunktion und hohe Einzelgewichte pro Transport sprechen klar für den Gegengewichtsstapler. Hier setzt sich das Prinzip fort, dass Routenzug und Stapler sich nicht konkurrierend, sondern komplementär verhalten.

In der Konsequenz dieser Aufteilung haben moderne Produktionsbetriebe heute häufig eine Flotte, die zu etwa 60 bis 70 Prozent aus Routenzügen und Schleppern für die Linienversorgung und zu 30 bis 40 Prozent aus Standardstaplern für Wareneingang, Einlagerung und Versand besteht. Diese Verteilung ist branchenspezifisch: In der Automobilmontage liegt der Routenzuganteil oft höher, in der Lebensmittel- oder Großhandelslogistik typischerweise niedriger.

Checkliste: Routenzug oder Stapler für welchen Bereich?

Entscheidungs-Checkliste für Produktions- und Logistikleitung

☐ Materialflussprofil je Hallenbereich dokumentiert (Quelle, Senke, Menge, Takt)
☐ Anzahl der Bereitstellorte pro Route erfasst
☐ Typische Ladungsträger nach Gewicht und Größe klassifiziert
☐ Taktzeit und zulässige Wiederbeschaffungszeit der Produktion bestimmt
☐ Produktionsstabilität und Variantenvielfalt bewertet
☐ Vorhandene Hubbedarfe identifiziert (Hochregal, Lkw-Be-/Entladung)
☐ Anzahl und Verteilung der heute eingesetzten Stapler ermittelt
☐ Wertstromanalyse nach Lean-Methodik durchgeführt
☐ Flottenmix-Szenario mit Anteil Routenzug vs. Stapler skizziert
☐ Passenden Schleppertyp (Deichsel, Standplatform, Sitzschlepper) ausgewählt
☐ Anhängerkonzept (C-, E-, U-Frame, Rollenbahn) je Einsatzfeld festgelegt
☐ Sicherheitskonzept für Verkehrstrennung (Routenwege, Fußgänger) erstellt
☐ Personenschutzanlage bei geplanter Automatisierung berücksichtigt
☐ Integration in bestehendes WMS oder Routenzug-Leitsystem geprüft
☐ Mindestens drei Anbieter zur Systemkonzeption eingeladen
☐ Pilotroute für zeitlich befristeten Testbetrieb definiert
☐ Schulung der Bediener und Produktionsmitarbeiter eingeplant
☐ Ergonomie an Bereitstellorten (Hubhöhe, Entnahmerichtung) mit bedacht
☐ Wirtschaftlichkeitsrechnung über fünf Jahre im Vergleich zur Staplerlösung
☐ Ausbau- und Automatisierungspfad im Systemdesign vorgesehen