Mehrkriterielle Portfolioentscheidungen für die Auswahl von Maßnahmen zur Steigerung der Nachhaltigkeit in Containerterminals

Als Schnittstelle von See- und Hinterlandtransport spielen Containerterminals eine wichtige Rolle im globalen Handel, in der Logistik und in den weltweiten Lieferketten. Umweltschutz, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz sind ebenfalls wichtige Themen im Hafenmanagement, um die potenziellen Umweltwirkung des globalen Handels und der Häfen zu senken. Die Umsetzung dieser Ziele ist konkret zu planen und dabei keinesfalls eindeutig. Sie unterliegt verschiedenen, unternehmensspezifischen Einschränkungen und Vorstellungen der Entscheidungsträger und Entscheidungsträgerinnen. Um die Nachhaltigkeit zu erhöhen und den ökologischen Fußabdruck des Terminals zu verbessern, stehen verschiedene Maßnahmen zur Verfügung. Zum Beispiel können die Antriebsstränge des Horizontaltransports elektrifiziert, energiesparende Beleuchtungen eingesetzt oder der logistische Ablauf verbessert werden. Oft fehlt jedoch nicht nur eine genaue Analyse der Auswirkungen, Kosten und Folgen der Maßnahmen für das Terminal, sondern auch eine Methodik für die Auswahl von Maßnahmen. Hierbei gilt es, neben den im Terminal wichtigen ökonomischen Kennzahlen, alle Dimensionen der Nachhaltigkeit bei der Bewertung zu berücksichtigen.
 
Der Bereich der mehrkriteriellen Entscheidungsunterstützung bietet hier verschiedene Methoden zur Problemstrukturierung und Auswahl einzelner Maßnahmen und stellt einen strukturierten Prozess zur Entscheidungsunterstützung zu Verfügung. Zur Reduktion der Umweltwirkung und Steigerung der Nachhaltigkeit können im Containerterminal mehrere Maßnahmen gleichzeitig umsetzen werden. Diese Maßnahmen können über verschiedene Typen der Interaktion miteinander in Wechselwirkung stehen. Die Auswahl mehrerer Maßnahmen führt zu einer mehrkriteriellen Portfolioentscheidung, bei der sowohl die Präferenzen der Entscheidungsträger und Entscheidungsträgerinnen im Terminal als auch betriebliche Vorgabe in Form von Einschränkungen und Reduktionszielen berücksichtigt werden müssen. Die Präferenzen der Entscheidungsträger und Entscheidungsträgerinnen, die Reduktionsziele und Einschränkungen sind individuell für jedes Terminal zu definieren.

As an interface of sea and hinterland transportation, container terminals play an important role in global trade, logistics, and supply chains. Environmental protection, sustainability, and energy efficiency are also important issues in port management to reduce the environmental footprint of global trade and ports. Achieving these goals requires specific planning and is by no means straightforward. It is subject to different, company-specific constraints and ideas of the decision makers. Several measures are available to decrease the environmental footprint and improve the sustainability of the terminal. For example, horizontal transport drive trains can be electrified, energy-saving lighting can be used, or the logistics process can be improved. However, what is often missing is not only a precise analysis of the effects, costs, and consequences of the measures for the terminal, but also a methodology for selecting measures. In addition to the economic indicators that are important in the terminal, all dimensions of sustainability must be taken into account in the evaluation.
 
The area of multi-criteria decision support offers different methods for problem structuring and selection of individual measures and provides a structured process for decision support. To  reduce environmental impact and increase sustainability, multiple measures can be implemented simultaneously but may interact in various ways. Selecting multiple measures leads to a multi-criteria portfolio decision that must take into account both the preferences of decision makers in the terminal, operational constraints and reduction targets. The preferences of the decision makers, the reduction targets and the constraints have to be defined for each terminal individually.
 
In this dissertation, a method for multi-criteria portfolio decisions for the selection of sustainability measures in a real-world case study from the container terminal Tollerort (Hamburg) is presented. In particular, energy and emission abatement measures for the  terminal are selected, evaluated and combined into portfolios. The container terminal is represented by a consortium of different stakeholders whose preferences are incorporated into the decision-making process at several points. The developed method is based on the multi-criteria decision support method PROMETHEE. This outranking method is used for both the evaluation of the measures and the portfolios. With the help of the method, sustainability measures in the terminal can be selected on the basis of a criteria hierarchy as well as portfolios can be constructed and evaluated. Using the results of the case study, the Tollerort container terminal manager can make an informed decision when choosing measures. In the context of this work, the PROMETHEE method has been implemented as a web-based solution and is used for all analyses and evaluations of the considered multi-criteria decision problems.

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