Radio Frequency Identification (RFID) in der Logistik

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Arbeitspapiere der FOM
Klumpp, Matthias (Hrsg.)
ild Schriftenreihe Logistikforschung
Band 4
Radio Frequency Identification
(RFID) in der Logistik
Matheus, Daniel
Klumpp, Matthias
Matheus, Daniel / Klumpp, Matthias
Radio Frequency Identification (RFID) in der Logistik
FOM Fachhochschule für Oekonomie & Management
Institut für Logistik- & Dienstleistungsmanagement
Schriftenreihe Logistikforschung
Band 4, Februar 2008
ISSN 1866-0304
Essen
Schriftenreihe Logistikforschung Band 4, Matheus/Klumpp: RFID in der Logistik
I
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis ................................................................................................ III
Abbildungsverzeichnis ................................................................................................. IV
Tabellenverzeichnis ..................................................................................................... IV
Abstract ........................................................................................................................ V
1
Einführung ............................................................................................................. 1
2
Grundlagen Barcode .............................................................................................. 2
2.1 Aufbau eines Barcodes ................................................................................... 2
2.2 Europäische Artikelnummer (EAN) .................................................................. 3
2.2.1 Prüfziffer .............................................................................................. 4
2.2.2 EAN-128 .............................................................................................. 5
2.3 Internationale Lokationsnummer (ILN) ............................................................ 6
2.4 Nummer der Versandeinheit (NVE) ................................................................. 7
2.5 Transportetikett ............................................................................................... 8
3
Grundlagen RFID ................................................................................................... 9
3.1 Aufbau .......................................................................................................... 10
3.1.1 Transponder ...................................................................................... 11
3.1.2 Lesegeräte......................................................................................... 12
3.2 Funktionsweise ............................................................................................. 13
3.2.1 Verfahren der Datenübertragung ....................................................... 13
3.2.2 Leistungsfähigkeit .............................................................................. 15
3.2.3 Frequenzen ....................................................................................... 16
3.2.4 Reichweiten ....................................................................................... 17
3.3 Elektronischer Produktcode (EPC) ................................................................ 18
3.4 Einsatzmöglichkeiten von RFID-Systemen .................................................... 19
3.4.1 Eintrittskarten und Zugangskontrolle .................................................. 19
3.4.2 Elektronischer Reisepass .................................................................. 20
3.4.3 Bibliothek ........................................................................................... 21
3.4.4 Luftfahrt ............................................................................................. 21
3.4.5 Fertigungsindustrie ............................................................................ 21
3.4.6 Gesundheitswesen und Pharmaindustrie ........................................... 21
3.4.7 Identifikation von Tieren ..................................................................... 22
3.5 Einsatzbeispiele in der Logistik ..................................................................... 22
3.5.1 Behältermanagement ........................................................................ 22
3.5.2 Supply Chain ..................................................................................... 23
3.5.3 Sendungsverfolgung (Tracking / Tracing) .......................................... 23
3.5.4 Temperaturüberwachung ................................................................... 24
II
3.5.5 Produktionslogistik ............................................................................. 24
3.5.6 Lagerwirtschaft .................................................................................. 24
3.6 Risiken von RFID-Systemen ......................................................................... 26
3.6.1 Mögliche Angriffe auf RFID-Systeme ................................................. 26
3.6.2 Sicherheitsmaßnahmen ..................................................................... 27
3.6.3 Datenschutz....................................................................................... 28
3.7 Vor- und Nachteile von RFID und anderer Auto-ID-Systeme......................... 30
3.7.1 Vergleich mit anderen Identifikationssystemen .................................. 30
3.7.2 Vergleich Barcode ............................................................................. 31
4
Wirtschaftlichkeit .................................................................................................. 33
4.1 Ermittlung der Wirtschaftlichkeit .................................................................... 33
4.2 Investitionskosten ......................................................................................... 34
4.3 Folgekosten .................................................................................................. 35
4.4 Nutzenpotenziale .......................................................................................... 36
5
Praxisbeispiel - Metro Group ................................................................................ 38
5.1 Vorstellung des Unternehmens ..................................................................... 38
5.2 METRO Group Future Store ......................................................................... 39
5.2.1 RFID im Lagermanagement ............................................................... 39
5.2.2 Innovationen im Verkaufsraum .......................................................... 40
5.3 RFID Innovation Center ................................................................................ 41
5.3.1 RFID in der Kommissionierung .......................................................... 41
5.3.2 RFID im Lagermanagement ............................................................... 43
5.3.3 RFID im Warenhaus .......................................................................... 44
5.3.4 RFID im Verbrauchermarkt ................................................................ 45
5.3.5 RFID im Haushalt .............................................................................. 47
5.4 RFID-Implementierung in der Praxis ............................................................. 48
5.5 Voraussetzungen für die Einführung von RFID ............................................. 49
5.6 RFID Starter Kits ........................................................................................... 49
6
Zusammenfassung und Ausblick ......................................................................... 51
Literaturverzeichnis ..................................................................................................... 52
Abkürzungsverzeichnis
Auto-ID
Automatische Identifikation
BDSG
Bundesdatenschutzgesetz
DESADV
Despatch Advice
EAN
Europäische Artikelnummer
EDI
Elektronische Datenkommunikation
EECC
European EPC Competence Center
EPC
Elektronischer Produktcode
EPCIS
EPC-Informationsservice
FDX
Full Duplex
GS1
Global Standard 1
HDX
Half Duplex
HF
High Frequency / Hochfrequenz
ID
Identifikation
ILN
Internationale Lokationsnummer
LF
Low Frequency / Niederfrequenz
NVE
Nummer der Versandeinheit
OCE
Optical Character Recognition
PDA
Personal Digital Assistant
RFID
Radio Frequency Identifikation
SUHF
Mikrowellenfrequenzbereich
UHF
Ultrahochfrequenz
UPC
Universal Produkt Code
III
IV
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Beispiel für einen EAN 128-Strichcode ..................................................... 5
Abbildung 2: Beispiel für ein EAN 128-Transportetikett ................................................. 9
Abbildung 3: Die Komponenten eines RFID-Systems ................................................. 10
Abbildung 4: Beispiel für einen Transponder in Etikett-Form ....................................... 11
Abbildung 5: Energieversorgung eines passiven Transponders .................................. 12
Abbildung 6: Bauformen von RFID-Lesegeräten ......................................................... 13
Abbildung 7: Zeitliche Abläufe der Übertragungsverfahren ......................................... 14
Abbildung 8: RFID-Systeme nach ihrer Reichweite..................................................... 17
Abbildung 9: Beispiel für den Aufbau des EPC ........................................................... 18
Abbildung 10: Metro-Fahrkarte mit RFID-Transponder ............................................... 20
Abbildung 11: RFID in der Warenlagerlogistik ............................................................. 25
Abbildung 12: Konzeption eines RFID-Systems an mobiler Fördertechnik .................. 25
Abbildung 13: Lageplan des METRO Innovation Center ............................................. 41
Abbildung 14: Hängendsorter im RFID Innovation Center........................................... 42
Abbildung 15: RFID-Gate (links) ................................................................................. 43
Abbildung 16: Verbuchung (rechts) ............................................................................. 43
Abbildung 17: Warenhaus........................................................................................... 44
Abbildung 18: Intelligentes Regal................................................................................ 46
Abbildung 19: Deactivator ........................................................................................... 46
Abbildung 20: Intelligente Waschmaschine ................................................................. 47
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Beispiel für die Ermittlung einer Prüfziffer ..................................................... 5
Tabelle 2: Beispiel für eine Internationale Lokationsnummer (ILN), Typ 1 ..................... 6
Tabelle 3: Beispiel für eine Internationale Lokationsnummer (ILN), Typ 2 ..................... 6
Tabelle 4: Beispiel für eine Nummer der Versandeinheit (NVE) .................................... 7
Tabelle 5: Angriffsarten auf RFID................................................................................ 26
Tabelle 6: Vor- und Nachteile verschiedener Auto-ID-Systeme................................... 30
Tabelle 7: Kosten für die Komponenten eines RFID-Systems ..................................... 34
Tabelle 8: Investitionskosten RFID ............................................................................. 35
Tabelle 9: Folgekosten RFID (Beispiel) ....................................................................... 36
Tabelle 10: Phasen der RFID-Einführung ................................................................... 49
V
Abstract
Paper No 4 in the KCL series on logistics research presents the upcoming RFID technology with all the specific methods and attached advantages as well as disadvantages. For most companies sooner or later RFID will be a topic in adjusting logistics
processes and equipment – be it due to supplier or customer suggestion or simply in
order to increase internal efficiency. As more and more logistics service providers, industry and especially commerce corporations move towards this technology nearly all
logistics managers will need this basic knowledge about RFID systems for their daily
work. Serving this purpose this paper provides basic information and especially further
sources of information about the topic.
1
1
Einführung
In den Unternehmensbereichen der Produktion und Logistik werden automatische
Identifikationssysteme (Auto-ID-Systeme) im Wesentlichen dazu eingesetzt, um die
Bewegungen eines Objektes innerhalb einer logistischen Kette nachvollziehen zu können. So ist es möglich, die realen Bewegungen zeitnah und mit der nötigen Genauigkeit in unternehmensspezifischen Informationssystemen abbilden zu können1.
Bis vor einigen Jahren wurden hierzu fast ausschließlich Barcodes genutzt. Nach ihrer
Einführung lösten sie geradezu eine Revolution aus. Seit der Jahrtausendwende jedoch rückt eine andere Technologie in das Blickfeld verschiedener Branchen: die Radio Frequency Identification, kurz RFID2. Der besondere Vorteil von RFID liegt in der
Möglichkeit, Daten zwischen dem mit einem Transponder gekennzeichneten Objekt
und einem speziellen Lesegerät berührungslos versenden zu können. Viele Unternehmen und Logistikdienstleister versprechen sich durch die Einführung von RFID
Zeit- und Kosteneinsparungen3. Auf der anderen Seite ist jedoch anzuführen, dass die
RFID-Transponder gegenüber Barcode-Etiketten, die schon für Bruchteile von Cents
zu haben sind, noch immer relativ hohe Stückkosten aufweisen4. Obwohl sich für viele
Unternehmen die Frage stellt, ob und inwiefern sich die Implementierung von RFID
lohnt, wird RFID immer häufiger eingesetzt.
Eines der Unternehmen, welches nicht nur an der Entwicklung der RFID-Technologie
beteiligt ist, sondern diese zukünftig flächendeckend einsetzen möchte, ist die METRO
Group. Das Ziel der vorliegenden Darstellung ist es, aufzuzeigen, ob und wenn ja inwiefern die RFID-Technologie zukünftig andere Auto-ID-Systeme, vor allem den Barcode, in der Logistik ablösen kann. Zur Verdeutlichung wird anhand von Praxisbeispielen aufgezeigt, in welchen Bereichen der Logistik RFID bereits eingesetzt wird und zu
Veränderungen geführt hat, aber auch mit welchen Innovationen zukünftig zu rechnen
ist. Im Anschluss an dieses Kapitel werden in Kapitel 2 die Grundlagenkenntnisse der
Barcode-Technologie vermittelt. Zunächst wird der Aufbau eines Barcodes erläutert
(Kap. 2.1) und anschließend werden die europäische Artikelnummer EAN (Kap. 2.2)
sowie die Internationale Lokationsnummer (ILN) (Kap. 2.3) und die Nummer der Versandeinheit (NVE) (Kap. 2.4) als wichtige Kernelemente bei der Identifizierung von
Objekten erklärt. In Kapitel 3 werden zunächst die Grundlagen der RFID-Technologie
vorgestellt. Das Kapitel beginnt mit der Erläuterung von Aufbau und Funktionsweise
der Technologie (Kap. 3.1 und 3.2). Hier sind neben den Hauptkomponenten die Verfahren der Datenübertragung, die genutzten Frequenzen, die Leistungsfähigkeit sowie
1
Scholz-Reiter (o. J.), S 3.
Vgl. BMWi (2007), S. 1; Finkenzeller (2006), S. 1.
3
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 1; Obrist (2006), S. 16.
4
Vgl. Lyhs (o. J.), S. 3.
2
2
die erzielten Reichweiten von Interesse. Im Anschluss wird auf den Elektronischen
Produktcode EPC (Kap. 3.3), den Standard für die einheitliche Nutzung der RFIDTechnologie, eingegangen. In Kapitel 3.4 wird eine Auswahl aus den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der RFID-Technologie, so auch in der Logistik, aufgezählt. Mögliche
Angriffsarten auf RFID, Sicherheitsmaßnahmen sowie Regelungen zum Datenschutz
werden in Kapitel 3.5 erläutert. Den Abschluss des Kapitels bildet der Vergleich von
RFID mit anderen Identifikationssystemen, insbesondere dem Barcode (Kap. 3.6).
Kapitel 4 befasst sich mit der Wirtschaftlichkeit von RFID-Systemen. Hier wird aufgezeigt, mit welchen Kosten im Rahmen der Implementierung von RFID zu rechnen ist
(Kap. 4.2 und 4.3). Abschließend werden die Nutzenpotenziale für die Logistik aufgezeigt. Durch das Praxisbeispiel der METRO Group wird in Kapitel 5 verdeutlicht, welche Potenziale die RFID-Technologie für Handel und Logistik aufweist. Anhand der
Vorstellung des METRO Group Future Stores und des RFID Innovation Centers (Kap.
5.1) wird vermittelt, wie das Unternehmen die Einsatzmöglichkeiten von RFID testet
und selbst maßgeblich an der Entwicklung der Technologie beteiligt ist. Im Rahmen
ihrer geplanten flächendeckenden RFID-Einführung (Kap. 5.2) unterstützt die METRO
Group ihre Partnerunternehmen z. B. mit den so genannten Starter Kits, die abschließend in Kapitel 5.3 vorgestellt werden.
2
Grundlagen Barcode
Barcodes, wie sie beispielsweise auf Lebensmittelverpackungen zu finden sind, enthalten viele Informationen: neben dem Hersteller, welcher numerisch codiert ist, enthält er eine entsprechende Artikelnummer. Anhand dieser Informationen können dem
Produkt zusätzlich der Warenpreis, die Warenmenge und weitere Aspekte zugeordnet
werden5. Das Prinzip der Barcodetechnologie stammt aus den USA und wurde dort –
gemeinsam mit dem ersten Barcode – bereits 1949 zum Patent angemeldet. Die
Technologie wurde jedoch zunächst nur im militärischen Bereich angewendet. Seit
den 1970er Jahren wurden dann verschiedene Barcodetypen für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche entwickelt 6. In diesem Kapitel wird der Code EAN (European
Article Numbering/Europäische Artikelnummer), einer der bekanntesten und wichtigsten Barcodes näher beschrieben.
2.1
Aufbau eines Barcodes
Barcodes sind Binärcodes, die aus einem Feld parallel angeordneter Striche (engl. =
bar) und Lücken bestehen, die nach einem vorbestimmten Bild angeordnet sind und
Elemente von Daten darstellen, die auf ein zugehöriges Zeichen verweisen. Dabei
5
6
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000), S. 14.
Vgl. ders., S. 11.
3
kann die Sequenz aus breiten und schmalen Strichen / Lücken numerisch oder alphanumerisch gedeutet werden. Sie wird durch optische Laserabtastung abgelesen, d. h.
durch die unterschiedliche Reflexion des Laserstrahls an den schwarzen Strichen und
weißen Lücken7. Die gesamte Fläche, die ein Barcode auf dem Trägermaterial einnimmt, wird als Barcodefeld bezeichnet. Neben dem Strichcode gehören auch die so
genannten Ruhezonen dazu. Diese befinden sich jeweils links und rechts des Strichcodes und dienen der Abgrenzung, wenn zwei oder mehrere Barcodes nebeneinander
auf dem gleichen Datenträger angebracht sind8. Je nach verwendetem Lesegerät
muss eine Ruhezone zwischen 10- und 15-mal so breit wie das Modul sein. Außerdem
darf die Ruhezone nicht schmaler als 2,4 bis 6,5 mm sein9. Doch nicht nur für die Breite, sondern auch die Höhe eines Barcodes gibt es vorgeschriebene Maße: So sollte
ein Barcode nicht niedriger als 15 % seiner Länge sein, wenn Lesestifte eingesetzt
werden bzw. 25 % seiner Länge, wenn Lesepistolen oder Scanner eingesetzt werden.
Unabhängig davon wird empfohlen, „dass die absolute Minimalhöhe von Barcodes
beim Einsatz von Lesestiften nicht niedriger als etwa 6,5 mm und bei Lesepistolen und
Scannern nicht niedriger als etwa 20 mm sein soll“10. Die numerische oder alphanumerische Bedeutung des Barcodes ist unterhalb des Strichcodes in Klarschrift zu finden11.
2.2
Europäische Artikelnummer (EAN)
Der EAN-Code dürfte der mit Abstand am weitesten verbreitete Barcode sein. Er wurde 1976 speziell für die Belange der Lebensmittelindustrie konzipiert und stellt eine
Weiterentwicklung des amerikanischen Universal Product Code (UPC) dar, welcher in
den USA bereits drei Jahre zuvor eingeführt worden ist12. Die EAN ist eine weltweit
überschneidungsfreie Nummer, die in der elektronischen Datenkommunikation (EDI)
und in den Strichcodes die kostspielige Übertragung von Adressen, Artikelbeschreibungen oder sonstigen Detailinformationen ersetzt. Die Nummer ermöglicht den Zugriff auf die jeweiligen Informationen, welche in den Datenbanken der Liefer-, Dienstleister- und Empfängerbetriebe gespeichert sind13.
EAN-Symbole bestehen aus Zeichen einer Größe, die entlang der Bezugslinie (eine
gedachte Gerade) aneinandergereiht sind. Dabei besteht jedes dieser Zeichen aus
einer Gruppe von Balken unterschiedlicher Breite, die senkrecht zu der Bezugslinie
stehen. Sie schließen lückenlos aneinander. Endet ein Zeichen mit einem Balken, beginnt das anschließende mit einem Zwischenraum, endet es mit einem Zwischenraum,
7
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 2.
9
Vgl. Jesse / Rosenbaum (2000), S. 30.
10
Jesse / Rosenbaum (2000), S. 30.
11
Vgl. ebd.
12
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 3.
13
www.gs1-germany.de [1], abgerufen am 03.12.2007.
8
4
folgt im Anschluss ein Balken. Die Serie von Balken wird durch eine Klarschriftzeile in
Optical Character Recognition (OCR)-B-Schrift ergänzt14. EAN-Codes sind numerische
Codes, die in der Regel aus 13 Zeichen zusammengesetzt sind. In diesem Fall wird
vom EAN-13 gesprochen. Es gibt jedoch auch eine Kurzform, den EAN-8 mit 8 Zeichen, welcher dort verwendet wird, wo nicht genügend Platz für einen EAN-13 zur Verfügung steht15. EAN-Codes werden mit den Ziffern 0 bis 9 dargestellt16. Dabei ist der
Code folgendermaßen aufgebaut: Der EAN-13 besteht aus zwei Hälften zu je sechs
Ziffern. Hinzu kommt je Seite ein Randzeichen – Start- und Stoppzeichen – sowie ein
Mittezeichen. Der EAN-13 zeichnet sich zudem durch eine 14. Ziffer, das erste Zeichen von links, aus, welches im Strichcode-Feld nicht separat codiert, sondern innerhalb der sechs Ziffern der linken Symbolhälfte verschlüsselt wird. Die ersten zwei bzw.
drei Stellen des EAN-13 bilden das Länderpräfix, für Deutschland beispielsweise 400
bis 440. Die Herstellernummer wird durch die dem Präfix folgenden fünf Stellen gebildet. Im Anschluss an diese sieben Stellen auf der linken Symbolhälfte folgen eine
fünfstellige Artikelnummer sowie die Prüfziffer, deren Verwendung fest vorgeschrieben
ist, auf der rechten Seite17. Die Kurzform, der EAN-8, besteht von rechts nach links
aus einem Startzeichen, vier Zeichen auf der rechten sowie vier Zeichen auf der linken
Seite und dem Stoppzeichen. Auch hier wird ein Trennzeichen verwendet. Eine Prüfziffer ist vorgeschrieben18.
2.2.1 Prüfziffer
Eine Prüfziffer wird überall dort benötigt, wo sich während einer Datenerfassung keine
zusätzlichen Prüfungen anschließen lassen19. Die Prüfziffer wird für EAN, ILN sowie
NVE gleichermaßen verwendet. Durch sie wird sichergestellt, dass die vorausgegangene Ziffernfolge fehlerfrei ist20. Die Prüfziffer errechnet sich bei allen durch den gleichen Algorithmus und bildet die letzte Stelle der Codes. Berechnet wird sie, indem die
einzelnen Ziffern von rechts nach links abwechselnd mit den Faktoren 3 und 1 multipliziert werden wobei stets mit Faktor 3 begonnen wird. Dann wird die Summe aus den
einzelnen Produkten gezogen und auf den nächsten vollen Zehner aufgerundet. Dies
ist dann die Prüfziffer. Ergibt die Prüfziffer eine durch 10 teilbare Produktsumme, so ist
die Prüfziffer gleich Null. Eine fehlerhafte Ziffernkombination kann also mithilfe der
14
Vgl. Budde (1991), S. 54; Jesse/Rosenbaum (2000), S. 116.
16
Vgl. ders., S. 116; Budde (1991), S. 56.
17
Vgl. Budde (1991), S. 54; Jesse/Rosenbaum (2000), S. 37 und 116.
18
Vgl. Budde (1991), S. 56.
19
Vgl. CCG (1995/1997), S. 15.
20
Vgl. ders. (2003), S. 23.
15
5
Prüfziffer ermittelt und korrigiert werden21. Beispielhaft zeigt Tabelle 1 auf, wie die
Prüfziffer für die Nummer 7 6 1 2 3 4 5 1 2 3 4 6 errechnet wird.
Tabelle 1: Beispiel für die Ermittlung einer Prüfziffer
1.
7 6 1 2 3 4 5 1 2 3 4 6?
2.
1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
3.
7 18 1 6 3 12 5 3 2 9 4 18
4.
Produktsumme = 88
5.
Aufrunden auf 90
6.
88 + 2 = 90  Prüfziffer = 2
7.
7612345123462
(? = zu ermittelnde Prüfziffer)
Quelle: In Anlehnung an: www.gs1.ch, abgerufen am 20.12.2007
2.2.2 EAN-128
Anfang der 1990er Jahre wurde der EAN 128-Standard zur Kennzeichnung logistisch
relevanter Einheiten (Bestell-, Liefer- und Transporteinheiten) entwickelt22. Damit bietet
er die Basis für moderne Warenverfolgungs- und Warensteuerungssysteme wie auch
für schnittstellenübergreifende Qualitätssicherungssysteme (nach DIN ISO 9000 ff.)23.
Der aus dem Code 128 weiterentwickelte Strichcode darf bis zu 48 Zeichen umfassen
und kann mehrere Dateninhalte haben, z. B. Artikelnummer, Herstellungsdatum, Gewicht, Produktvariante oder Seriennummer. Dabei können die einzelnen Dateninhalte
feste (z. B. EAN-Nummern) oder variable Längen (z. B. Seriennummern) haben. Bei
variablen Längen muss jedem Dateninhalt ein Trennzeichen vorangestellt werden.
Außerdem enthält der Strichcode ein Symbolprüfzeichen, welches nicht Bestandteil
der Daten ist. Vielmehr erscheint dieses Symbolprüfzeichen zusätzlich zu den in den
Daten benutzten Prüfziffern24.
Abbildung 1: Beispiel für einen EAN 128-Strichcode
Quelle: Entnommen aus: www.gs1-germany.de [2], abgerufen am 03.12.2007
21
Vgl. ders. (1995/1997), S. 15.
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000), S. 37; www.gs1-germany.de [3], abgerufen am 03.12.2007.
23
www.gs1-germany.de [3], abgerufen am 03.12.2007.
24
22
2.3
6
Internationale Lokationsnummer (ILN)
Internationale Lokationsnummern, kurz ILN, sind Herstellernummern, auf denen EANCodes basieren. ILN dienen einer weltweit eindeutigen Identifikation von Unternehmen, Tochterunternehmen, Niederlassungen sowie organisatorisch relevanter Betriebsteile. Die Nummer wird dabei in allen Anwendungen als Zugriffsschlüssel auf die
in der Datenbank hinter diesem Code hinterlegten Stammdaten verwendet25.
Die ILN trägt zu einer Verringerung des Verwaltungsaufwands, einer Vereinfachung
des Informationsflusses sowie einer Erhöhung der Genauigkeit und Geschwindigkeit
der Administrations- und Datenverarbeitungsprozesse bei. Weitergehend schafft sie
„die nötigen Voraussetzungen für ein effizientes Versenden, Sortieren und Verfolgen
von Gütern und das Rückführen von Mehrweg-Transportverpackungen“26.
Es existieren zwei Typen von Internationalen Lokationsnummern:
Die ILN vom Typ 1 ist 13-stellig und dient der Identifikation eines Unternehmens oder
Unternehmensteils. Sie ist unveränderlich.
Tabelle 2: Beispiel für eine Internationale Lokationsnummer (ILN), Typ 1
Durch Global Standard 1(GS1) zugeteilte Nummer
43 1234598765
5
ILN der Karl Klein OHG, Werkstattbedarf en Gros, Köln
Die ILN vom Typ 2 ist ebenfalls 13-stellig und verfügt über eine integrierte Basisnummer. In ihren Anwendungsmöglichkeiten reicht sie über die standardisierte Unternehmensidentifikation hinaus und ermöglicht die Vergabe zusätzlicher Lokationsnummern sowie die Teilnahme an den Systemen der EAN und der NVE.
Jede ILN verfügt über das so genannte EAN-UCC-Präfix – die ersten zwei bis drei
Stellen der ILN – das durch seine eindeutige Zuordnung zu einer EAN-Organisation
eine weltweite Überschneidungsfreiheit der Nummernsysteme sichert.
Tabelle 3: Beispiel für eine Internationale Lokationsnummer (ILN), Typ 2
Basisnummer
Individueller Nummernteil
Prüfziffer
40 12345
00000
9
42 123456
0000
5
43 1234567
000
5
25
26
Vgl. www.gs1-germany.de [4], abgerufen am 03.12.2007.
Vgl. ebd.
7
In Deutschland basieren EAN-Artikelnummern i.d.R. auf der ILN vom Typ 2. Hersteller
können mithilfe der integrierten Basisnummer eingeständig Identnummern für ihre Artikel generieren. Der Hersteller hat die Möglichkeit, an die 7- bis 9-stellige Basisnummer bis zu fünf weitere Ziffern nach eigener Wahl anzuhängen. Die Stellenzahl zur
Eigengenerierung verändert sich jedoch abhängig von der Länge der jeweiligen Basisnummer. Die freie Nummernkapazität variiert damit zwischen 1.000 bis 100.000 EANArtikelnummern27.
2.4
Nummer der Versandeinheit (NVE)
Bis Ende der 1980er Jahre gab es keinen gemeinsamen Standard zur Kennzeichnung
und Identifikation von Versandeinheiten, obwohl weltweit tagtäglich Millionen von Sendungen bewegt wurden. Anfang der 1990er Jahre wurde eben dieser Standard durch
die Nummer der Versandeinheit (NVE) geschaffen. Die NVE stellt ein Kernelement im
EAN 128 dar, wird einmalig pro Transporteinheit vergeben und identifiziert diese auf
ihrem Weg vom Versender zum Empfänger. Da sie weltweit überschneidungsfrei ist,
kann sie lückenlos von allen an der Transportkette Beteiligten für Tracking & Tracing,
Sendungsübergabe, Sendungsverfolgung und Rückrufsysteme genutzt werden28.
Die NVE-Identnummern basieren i.d.R. auf der Herstellernummer, d. h. in Deutschland
auf der ILN vom Typ 2. Die darin integrierte Basisnummer, welche 7- bis 9-stellig sein
kann, hilft, eigenständige Identnummern für Versandeinheiten zu generieren. Die Basisnummer gewährt die Eindeutigkeit und weltweite Überschneidungsfreiheit der NVE.
Je nach Länge der Basisnummern können für die fortlaufende Nummer sieben bis
neun weitere, frei auswählbare Ziffern angehängt werden29.
Tabelle 4: Beispiel für eine Nummer der Versandeinheit (NVE)
Reserveziffer
Basisnummer
ILN vom Typ 2
der Vom Versender zu Prüfziffer
vergebende,
fortlaufende Nummer
3
40 12345
123456789
5
3
42 123456
12345678
0
3
43 1234567
1234567
6
27
Vgl. www.gs1-germany.de [6], abgerufen am 03.12.2007; www.gs1-germany.de [7], abgerufen am
03.12.2007.
29
28
8
In Verbindung mit der NVE und der Nutzung des elektronischen Datenaustauschs
(EDI) besteht die Möglichkeit zur Verwendung des elektronischen Lieferscheins.
Despatch Advice (DESADV). Der Kunde übermittelt seine Bestellung per EDIORDERS an den Lieferanten. Dort werden die Daten systemtechnisch in einen
DESADV umgewandelt. Der Lieferant stellt danach die Ware zusammen und macht
sie versandfertig. Anschließend werden zusammen mit den Lieferdaten die Herstellernummer und die Versandeinheit an den Kunden übermittelt. Somit hat dieser alle nötigen Daten der Lieferungen bevor sie bei ihm eingetroffen ist. Bei der Ankunft im Zentrallager oder in einem Markt wird dem Wareneingang der Lieferschein vorgelegt, auf
dem die NVE als Strichcode aufgedruckt ist. Mit diesem Strichcode kann der betreffende Mitarbeiter alle bereits vorher gesendeten Daten in seinem System sehen.
Gleichzeitig wird eine Wareneingangsnummer mit Eingangsbeleg generiert30.
Eine Feinkontrolle wird durchgeführt, wenn der Lieferant vorher Unregelmäßigkeiten in
seiner Anlieferung gezeigt hat. Diese Information erhält der Wareneingang über den
Ausdruck des Wareneingangsbelegs. „Aber auch dann, wenn dem Hersteller bislang
noch keine Fehler bei der Warenlieferung unterlaufen sind, rät das System stichprobenartig zur Feinkontrolle“31. Der Wareneingangsprozess endet mit dem Ausdruck
eines Übernahme-Belegs für den Lieferanten. Experten der METRO Group haben errechnet, dass DESADV gegenüber der herkömmlichen, papiergestützten Abwicklung
der Warenanlieferung einen beträchtlichen Kostenvorteil aufweist32.
2.5
Transportetikett
Durch den Einsatz von EAN, ILN und NVE wird eine weltweit eindeutige Identifikation
von Unternehmen, Unternehmenseinheiten, Produkten, Packstücken usw. ermöglicht.
Eine einheitliche Etikettierung von logistischen Einheiten in der Warenflusskette wird
dabei durch den Einsatz des EAN-Transportetiketts erzielt. Neben der NVE können
darauf fast alle Datenelemente des EAN-Standards dargestellt werden, z. B. Artikelinformationen (EAN), Chargennummer, Mindesthaltbarkeitsdatum oder auch die Auftragsnummer des Kunden. Durch die Verwendung einer standardisierten, übersichtlichen Form wird allen an den logistischen Abläufen Beteiligten eine einheitliche Interpretation der auf dem Transportetikett enthaltenen Daten ermöglicht33.
30
www.metro-link.com, abgerufen am: 21.12.2007; cms.metro-link.com, abgerufen am 21.12.2007.
www.metro-link.com, abgerufen am: 21.12.2007.
32
www.metro-link.com, abgerufen am: 21.12.2007.
33
31
9
Abbildung 2: Beispiel für ein EAN 128-Transportetikett
3
Grundlagen RFID
Die Abkürzung RFID steht für ‚Radio Frequency Identification’, d. h. für eine Identifikation über Funkwellen. Der Einsatz der RFID-Technologie begann bereits zu Zeiten des
Zweiten Weltkrieges und wurde zunächst vorrangig im militärischen Bereich eingesetzt: So wurden beispielsweise Transponder in britische und US-amerikanische
Kampfflugzeuge eingebaut, die mit der Bodenstation in ständigem Kontakt standen
und die Piloten bei der Freund- bzw. Feinderkennung unterstützten. Gleichzeitig wurden auf diesem Wege Nachrichten an die Bodenstation übermittelt. Auch der Einsatz
in Flugzeugen und Kriegsschiffen war üblich. Allerdings hatten die damals eingesetzten Transponder nur wenig mit den heutigen gemein: Im Gegensatz zu den heute teilweise hauchdünnen und sehr kleinen Tags, handelte es sich damals um schwere, koffergroße Geräte. In der Folgezeit wurde die RFID-Technologie mehr oder weniger vergessen und hauptsächlich nur noch für die Tieridentifikation verwendet. In den 1960er
Jahren wurde die Technologie ‚wiederentdeckt’ und erstmals im zivilen Bereich eingesetzt, z. B. in Warensicherungssystemen, die durch Prüfung einer Markierung Diebstahl verhindern sollten. Der Durchbruch der RFID-Systeme folgte dann in den 1980er
Jahren. In dieser Zeit trieben vor allem die USA und einige skandinavische Länder die
Entwicklung voran, weil sie planten, RFID im Straßenverkehr für Mautsysteme einzusetzen. Der Erfolg dieser Mautsysteme blieb nicht aus, ihre Entwicklung wurde fortgesetzt und die Einsatzgebiete der RFID-Technologie erweitert. Problematisch war jedoch die Entwicklung unterschiedlicher RFID-Standards in den verschiedenen Län-
10
dern. Zwischen 1999 und 2003 wurde dann der Electronic Product Code (EPC) entwickelt, der als einheitlicher Standard die Vorteile der RFID-Systeme stärken sollte34.
In diesem Kapitel wird erklärt, wie RFID-Systeme aufgebaut sind und wie sie funktionieren. Im Anschluss daran werden zunächst die Einsatzgebiete in verschiedenen
Branchen, dann die Anwendungsmöglichkeiten in der Logistik beleuchtet. Auch die
Risiken von RFID sind von Interesse. Den Abschluss des Kapitels bildet der Vergleich
mit anderen Auto-ID-Systemen wie dem Barcode.
3.1
Aufbau
RFID-Systeme bestehen aus zwei Kernkomponenten, dem Transponder – synonym
zum Begriff Transponder wird in dieser Arbeit auch die Bezeichnung (RFID-) Tag verwendet – welcher an dem Objekt angebracht ist, das identifiziert werden soll sowie
dem Lesegerät. Das Lesegerät ist je nach Ausführung und eingesetzter Technologie
eine Lese- oder eine Schreib- / Leseeinheit. Weitergehend bedarf es – sozusagen als
dritter Komponente – der Funkfrequenz, die dem System seinen Namen gibt und der
Übermittlung der auf dem Transponder gespeicherten Informationen dient35. Die gewonnenen Daten werden an ein EDV-System weitergeleitet. Zur Aufbereitung der Daten wird eine Software, die so genannte Middleware, benötigt. Häufig liefern die RFIDLesegeräte deutlich mehr Daten als die verarbeitenden EDV-Systeme benötigen oder
verarbeiten können. Die Aufgabe der Middleware besteht darin, die Daten durch Filtern, Aggregieren und Zählen zu reduzieren, um so nur die wirklich relevanten Daten
zu erhalten36.
Abbildung 3: Die Komponenten eines RFID-Systems
Quelle: Entnommen aus: BMWi (2007), S. 4
34
Vgl. www.rfid-journal.de [2], abgerufen am 02.11.2007; www.rfid-support-center.de, abgerufen am
02.11.2007.
35
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 7; www.rfid-journal.de [3], abgerufen am 02.11.2007; BSI (2004), S. 15.
36
Vgl. Clasen (2005), S. 187.
11
3.1.1 Transponder
Das Wort Transponder ist ein Kunstwort, zusammengesetzt aus „Transmitter“ und
„Responder“. Ein Transponder ist der eigentliche Datenträger und besteht üblicherweise aus einem Koppelelement und einem elektronischen Mikrochip, mit Kupferoder Aluminium-Antenne. Die Datenübertragung zwischen Transponder und Lesegerät
erfolgt berührungslos, indem die Antenne mit dem Lesegerät kommuniziert, welches
wiederum den Inhalt des Transponderchips ausliest. Die Entfernung zwischen Transponder und Lesegerät kann zwischen 10 cm und mehreren hundert Metern variieren37.
Abbildung 4: Beispiel für einen Transponder in Etikett-Form
Ein Unterscheidungsmerkmal bei Transpondern ist die jeweils zum Einsatz kommende
Speichertechnologie: Es gibt Read-only-Systeme, bei denen die Transponder vom
Hersteller programmiert und vom Lesegerät nur die gespeicherten Informationen entnommen werden können und Read-write-Systeme, deren Transponder entweder einmal (WORM – write once, read many) oder beliebig oft beschrieben werden können.
Beiden Systemen ist jedoch gemeinsam, dass sie unbegrenzt oft ausgelesen werden
können38.
Die Größe des Transponders richtet sich nach dessen Einsatzgebiet. Soll er z. B. auf
einem Firmenausweis eingesetzt werden, ist er oft klein, vor allem aber flach. Wird er
zur Identifizierung von Containern oder anderen Transporteinheiten eingesetzt, kann
er jedoch auch großzügiger gestaltet sein39. Von der Größe des Transponders wiederum hängt die Bauform ab. Grundsätzlich ist hinsichtlich der Bauform fast alles möglich: Es gibt Transponder so dünn wie ein Blatt Papier, Transponder in Form von Etiketten, Nägeln, Chipcoins oder Glaszylindern40.
Bei der Energieversorgung von RFID-Systemen wird zwischen passiven und aktiven
Transpondern unterschieden: Passive Transponder werden erst innerhalb des An37
Vgl. www.rfid-journal.de [3], abgerufen am 02.11.2007; www.rfid-support-center.de.
und www.rfid-journal.de [4], abgerufen am 02.11.2007.
38
Vgl. BSI (2004), S. 30; Scholz-Reiter (o. J.), S. 5 f.; Obrist (2006), S. 35.
39
Vgl. www.rfid-journal.de [3], abgerufen am 02.11.2007.
40
Vgl. ders. [5], abgerufen am 02.11.2007.
12
sprechbereichs eines Lesegerätes aktiviert. Sie verfügen über keine eigene Energiequelle, sondern müssen die gesamte Energie zum Betrieb dem (elektro-) magnetischen Feld, d. h. den empfangenen Funkwellen, des Lesegerätes entnehmen. Aktive
Transponder hingegen verfügen über eine eigene Energiequelle, also eine Batterie,
die die Energie zum Betrieb ganz oder zumindest teilweise zur Verfügung stellt41.
Dennoch senden sie nicht ständig ihre Informationen aus, sondern erst dann, wenn
der Sender durch ein Signal aktiviert wird. Andernfalls befinden sie sich in einem
Stand-by-Modus42.
Abbildung 5: Energieversorgung eines passiven Transponders
Quelle: Entnommen aus: Finkenzeller (2006), S. 44
3.1.2 Lesegeräte
Damit die auf einen Transponder gespeicherten Daten ausgelesen werden können,
müssen entsprechende Lesegeräte eingesetzt werden. Je nach Anwendungsbereich
werden Lese- und Schreib-/Lesegeräte verwendet43.
Lesegeräte bestehen aus einem Hochfrequenzmodul (Sender und Empfänger), einer
Kontrolleinheit sowie mindestens einem Koppelelement (Antenne) zum Transponder.
Die Übertragung bzw. das Auslesen der Daten geschieht folgendermaßen: Das Lesegerät erzeugt ein magnetisches bzw. elektromagnetisches Feld, das von der Antenne
des Transponders empfangen und dann zum Microchip weitergeleitet wird. In dem
Feld werden bestimmte Befehle an den Transponder übermittelt und ebenfalls auf diesem Wege z. B. Waren- oder Seriennummern abgefragt. Der Transponder, der kein
eigenes magnetisches Feld erzeugt, sendet seine Antwort an das Lesegerät in dessen
(elektro-) magnetisches Feld zurück. Dieser Ablauf geschieht in der Praxis im Idealfall
in Bruchteilen von Sekunden und kann sogar über größere Entfernungen erfolgen. Es
41
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 13 und www.rfid-journal.de [6] , abgerufen am 02.11.2007.
Vgl. www.rfid-journal.de [6] , abgerufen am 02.11.2007.
43
Vgl. www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007.
42
13
ist jedoch zu beachten, dass es in der Praxis auch viele Störfaktoren gibt, so dass selten große Übertragungsdistanzen erreicht werden können44.
Die Größe von Lesegeräten kann stark variieren. So gibt es tragbare Handgeräte, vergleichbar mit Barcode-Scannern, aber auch fest installierte Großgeräte. Üblicherweise
sind die Lesegeräte jedoch stationär an einem Ort installiert, z. B. am Tor einer Werksoder Lagerhalle (Gates oder Tunnel), so dass die Waren beim Verlassen der Halle
automatisch erfasst werden können45. Eine neue Entwicklung bei den Handlesegeräten ist hier der RFID-Handschuh, der im Bereich der Kommissionierung verwendet
werden kann46.
Abbildung 6: Bauformen von RFID-Lesegeräten
Quelle: Entnommen aus: Scholz-Reiter (o. J.), S. 9
3.2
Funktionsweise
Im Folgenden wird beschrieben, wie RFID-Systeme funktionieren. Dabei dienen die
Faktoren Datenübertragung, Frequenz und Reichweite zugleich dazu, RFID-Systeme
zu klassifizieren und zu unterscheiden.
3.2.1 Verfahren der Datenübertragung
„Bei der Betriebsart von RFID-Systemen sind zwei grundsätzliche Verfahren zu unterscheiden: Voll- (full-duplex, (FDX)) und Halbduplex-Systeme (half-duplex, (HDX)) sowie sequentielle Systeme (SEQ)“47.
Beim Vollduplexverfahren findet die Datenübertragung vom Transponder zum Lesegerät zeitgleich mit der Übertragung vom Lesegerät zum Transponder statt. Hier werden
44
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 7 und www.rfid-journal.de [7], abgerufen am 02.11.2007.
Vgl. www.rfid-journal.de [3], abgerufen am 02.11.2007; www.rfid-support-center.de, abgerufen am
02.11.2007.
46
47
Finkenzeller (2006), S. 11.
45
14
Verfahren angewendet, bei denen die Daten des Transponders auf Teilfrequenzen,
oder auf einer davon völlig unabhängigen Frequenz zum Lesegerät gesendet werden48. Beim Vollduplexverfahren kommt meistens die Lastmodulation zum Einsatz,
d. h. gelangt ein RFID-Transponder in die Reichweite eines Lesegerätes bzw. dessen
Magnetfeldes, gerät er in Resonanz, wodurch dem Magnetfeld Energie entzogen wird.
Das Lesegerät registriert den Energieverlust. Aufgrund der genauen Abstimmung von
Transponder und Lesegerät aufeinander, wertet das Lesegerät den Verlust als Information und so werden die Daten übertragen49.
Das Hauptmerkmal des Halbduplexverfahrens ist eine zeitversetzte Übertragung der
Daten vom Transponder in Richtung des Lesegerätes. Die häufigsten Verfahren bei
Frequenzen unter 30 MHz ist die Lastmodulation mit oder ohne Hilfsträger. Bei Frequenzen über 100 MHz kommt das Verfahren des modulierten Rückstrahlquerschnitts,
das aus der Radartechnik bekannt ist, zum Einsatz. Beide Verfahren beeinflussen unmittelbar das durch das Lesegerät erzeugte (elektro-) magnetische Feld und werden
daher als harmonische Verfahren bezeichnet50.
Beim HDX- und beim FDX-Verfahren ist die Energieübertragung vom Lesegerät zum
Transponder kontinuierlich und findet somit unabhängig von der Datenübertragungseinrichtung statt.
Abbildung 7: Zeitliche Abläufe der Übertragungsverfahren
Quelle: Entnommen aus: Finkenzeller (2006), S. 43
Hingegen wird bei sequentiellen Verfahren die Energieversorgung zwischen Lesegerät
und Transponder periodisch für kurze Zeit unterbrochen, indem das Lesegerät ausgeschaltet wird. Der Transponder erkennt dies und nutzt die Unterbrechungen, um seine
Daten an das Lesegerät zu senden. Der Ausfall der Energieversorgung muss jedoch
48
Ders. (2006), S. 43.
50
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 42 f.
49
15
als Nachteil angesehen werden, da er durch den Einbau ausreichender Stützkondensatoren oder Stützbatterien ausgeglichen werden muss51.
3.2.2 Leistungsfähigkeit
RFID-Systeme lassen sich auch hinsichtlich ihrer Leistungsmerkmale klassifizieren.
Werden RFID nach dem Funktionsumfang der Transponder im Hinblick auf Informations- und Datenverarbeitung sowie der Größe des im Transponder verfügbaren Datenspeichers geordnet so entsteht ein breites Spektrum an Varianten. Diese können in
Low-End-Systeme, Systeme mittlerer Leistungsfähigkeit und High-End-Systeme unterschieden werden52. Zu den Low-End-Systemen gehören u. a. die so genannten 1Bit-Transponder, die kleinste darstellbare Informationseinheit, die nur die Zustände
„Transponder im Ansprechbereich“ oder „kein Transponder im Ansprechbereich“
kennt. Da lediglich Daten ausgelesen werden, bedarf es keines Mikroprozessors. Diese Art von Transponder wird bereits seit langen Jahren im Bereich für einfache Überwachungs- oder Signalisierungsfunktionen genutzt53. Außerdem zählen solche RFIDLösungen zu den Low-End-Systemen, die nicht wieder beschreibbar sind, d. h. die
Read-only-Transponder54. Diese besitzen einen Mikrochip und verfügen über einen
eindeutigen Datensatz, der bei Eintritt in ein Hochfrequenzfeld laufend gesendet wird.
Daraus ergibt sich die Einschränkung, dass sich jeweils nur ein Transponder im Antennenfeld befinden darf, um Datenkollisionen zu vermeiden55.
Das Mittelfeld der Leistungsfähigkeit wird durch RFID-Systeme mit beschreibbarem
Datenspeicher gebildet, die von wenigen Byte bis über 100 Kbyte reichen. Die Transponder können in einer fest codierten State-Machine56 einfache Kommandos des Lesegerätes zum Schreiben oder Lesen abarbeiten und unterstützen zumeist auch
„Anitkollisionsverfahren“, was bedeutet, dass sich mehrere zur selben Zeit im Ansprechbereich eines Lesegerätes befindliche Transponder nicht gegenseitig beeinflussen können57. Im High-End-Bereich sind vorrangig kontaktlose Chipkarten mit Mikroprozessor und einem Chipkarten-Betriebssystem (Smart Card Operating System) zu
finden. Der Einsatz von Mikroprozessoren ermöglicht die Verschlüsselung und Authentifizierung weitaus komplexerer Algorithmen als es einer „festverdrahteten“ StateMachine möglich wäre58.
51
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 12 und 43.
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 25; BSI (2004), S. 38.
53
54
55
Vgl. Lange et al. (2005), S. 50.
56
Unter einer ‚State-Machine’, auch Schaltwerk genannt, wird eine Anordnung zur Durchführung logischer
Verknüpfungen mit der zusätzlichen Fähigkeit, Variablenzustände zu speichern, verstanden (Vgl. Finkenzeller 2006, S. 323).
57
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 26 f.
58
52
16
3.2.3 Frequenzen
RFID-Systeme sind Funkanlagen, da sie elektromagnetische Wellen erzeugen und
diese abstrahlen. Diese Funkwellen liegen jedoch unter Umständen in sehr unterschiedlichen Frequenzbereichen, wobei die Auswahl der jeweils verwendeten Frequenz nicht beliebig ist, sondern vom gewünschten Einsatzbereich abhängt59. Grundsätzlich werden die Frequenzen folgenden Bereichen zugeordnet:
Der Niederfrequenzbereich (LF) erstreckt sich von 30 kHz bis 300 kHz. Üblicherweise
wird auf der Frequenz 125 kHz gesendet. Transponder dieses Bereiches sind aufgrund der vielfältigen Bautypen für viele Einsatzgebiete geeignet, z. B. für die Tieridentifikation, Wegfahrsperren oder Zugangs-Kontrollsysteme. Zwar verfügen Transponder
im LF-Bereich nur über geringe Reichweiten, dafür sind sie auch sehr gut in der Nähe
von Metall verwendbar, was bei anderen Frequenzbereichen nicht möglich ist. Weitergehend zeichnen sie sich durch niedrige Herstellungs- bzw. Anschaffungskosten aus.
Der Hochfrequenzbereich (high frequency (HF) bzw. radio frequency (RF) umfasst
Frequenzen zwischen 3 MHz und 30 MHz. RFID-Systeme senden auf 13,56 MHz,
einem der meist genutzten Frequenzbereiche. Hier werden Reichweiten bis zu 1,7 m
und hohe Lesegeschwindigkeiten erzielt. Einsatzgebiete sind z. B. Bibliotheken oder
der Öffentliche Personen(nah)verkehr.
Von Ultrahochfrequenzen (UHF) wird bei Frequenzen zwischen 860 MHz und 960
MHz gesprochen. Als Standard wird hier die Frequenz 868 MHz genutzt. Die besonderen
Vorteile
dieses
Frequenzbereiches
liegen
in
der
sehr
hohen
Daten-
übertragungsrate und hohen Reichweiten. Der Einsatz von Transpondern in diesem
Bereich bietet sich insbesondere bei langlebigen Objekten an.
Auch der Mikrowellenfrequenzbereich (SUHF) wird im Rahmen von RFID-Systemen
genutzt. Hier wird auf der Frequenz 2,45 GHz gesendet. Einsatzgebiete sind z. B. die
automatische Mauterfassung im Straßenverkehr sowie die Palettenverfolgung60.
Da es keine weltweit einheitlichen Vorschriften zur Frequenzregulierung gibt, ist die
Entwicklung von international einsetzbaren RFID-Systemen sehr schwierig. Neben der
Abweichung bei der Zuteilung der Frequenzbänder sind auch die unterschiedlichen
Vorschriften im Hinblick auf Sendestärken von Lesegeräten ein hemmender Faktor. So
ist beispielsweise in den USA im Bereich 869 / 915 MHz eine maximale Sendeleistung
von vier Watt erlaubt, in Europa hingegen sind es nur 0,5 Watt61.
59
Vgl. Finkenzeller (2006), S. 13; www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007; www.rfidjournal.de [9], abgerufen am 02.11.2007; www.pco-barcode.de, abgerufen am 02.11.2007.
61
Vgl. BSI (2004), S. 30.
60
17
3.2.4 Reichweiten
Eine weitere Unterteilung von RFID-Systemen kann anhand ihrer jeweiligen Reichweiten, also des maximalen Abstandes zwischen Transponder und Lesegerät, erfolgen62.
Bei der Reichweite werden folgende Systeme unterschieden: Die so genannten CloseCoupling-Systeme, also eng gekoppelten Systeme, zeichnen sich durch sehr kleine
Reichweiten aus. Hier müssen Transponder entweder in ein Lesegerät eingesteckt
oder auf einer dafür vorgesehenen Oberfläche angebracht werden. Weitergehend
existieren Remote-Coupling-Systeme, also Systeme mit einer Schreib- und Lesereichweite von bis zu einem Meter. Schließlich werden RFID-Systeme mit einer
Reichweite von deutlich über einem Meter bis ca. 10 Metern als Long-Range-Systeme
bezeichnet. Von den beiden zuvor genannten Systemen unterscheiden sich die LongRange-Systeme durch die Energieversorgung, die hier aktiv geschieht sowie die Datenübertragungsverfahren63. Die wichtigsten Merkmale dieser Systeme sind in Abbildung
8 zusammengefasst.
Abbildung 8: RFID-Systeme nach ihrer Reichweite
Grundsätzlich ist zu beachten, dass, je größer die Reichweite ist, auch mehr Störquellen auf RFID-Systeme einwirken. Dies hängt zum einen damit zusammen, dass die
Magnetfelder, mit denen die RFID-Systeme arbeiten, bei größeren Entfernungen verstärkt werden müssen, damit die Kommunikation zwischen Transponder und Lesegerät möglich ist. Durch diese Verstärkung kann jedoch wiederum die Kommunikation
beeinflusst werden, was zu einer potenziellen Störquelle werden kann. In diesem Fall
62
63
Vgl. ders., S. 38.
Vgl. BSI (2004), S. 40; Finkenzeller (2006), S. 22 f.
18
müssen komplizierte Transponder und Lesegeräte eingesetzt werden, die unter Umständen sehr teuer sind. Des Weiteren muss bei größeren Reichweiten hinsichtlich der
Magnetfelder darauf geachtet werden, dass sich zwischen Transponder und Lesegerät
nichts befindet, das die Kommunikation beeinträchtigen oder verfälschen könnte. Dies
ist z. B. bei Wasser oder Metall möglich64.
3.3
Elektronischer Produktcode (EPC)
Der elektronische Produktcode, kurz EPC, wurde durch die amerikanische Non-ProfitOrganisation EPCglobal Inc. entwickelt und ist ein Standard für die einheitliche Nutzung der RFID-Technologie. Der EPC ist wesentlicher Bestandteil der auf einen RFIDTransponder gespeicherten Daten. Er besteht in einer weltweit überschneidungsfreien
Ziffernfolge und dient dazu, Produkte eindeutig zu kennzeichnen und somit eine Identifikation zu jeder Zeit an jedem Ort zu ermöglichen65. Ähnlich wie ein Barcode verschlüsselt er Informationen und ist vor allem für die Speicherung von Hersteller- und
Produktkennung
ausgelegt.
Der
EPC
ist
kompatibel
zum
bewährten
EAN-
Nummerierungssystem und setzt sich u. a. aus der EAN und einer neunstelligen Seriennummer zusammen66. Der elektronische Produktcode besteht aus mehreren Komponenten, die international vereinbart wurden:

dem Datenkopf (Header), der klassifiziert, welche EPC-Version genutzt und
welche Informationsart verschlüsselt wird,

dem EPC-Manager, der die Kennzeichnung des Nummerngebers darstellt,

der Objektklasse (Object Class), die die Objektnummer, z. B. eine Artikelnummer, bezeichnet und

der Seriennummer (Serial Number), die der Identifikation des Objektes dient67.
Abbildung 9: Beispiel für den Aufbau des EPC
64
Vgl. www.gs1-germany.de [10], abgerufen am 04.12.2007, ders. [11], abgerufen am 04.12.2007.
66
Vgl. www.future-store.org [1], abgerufen am 29.11.2007; www.automation.siemens.com, abgerufen am
29.12.2007.
67
65
19
Der EPC enthält jedoch keine weiteren Daten, die die Produkteigenschaften abbilden,
z. B. über den Produktionsort, wohin es geliefert wird, wie lange es bereits im Regal
gelegen hat. Diese Informationen sind vielmehr Attribute, die von Anwendungen erzeugt und aggregiert werden, sobald das Produkt oder Objekt seinen Weg durch die
Supply Chain genommen hat68. „Mit der Einführung des EPC in der Wertschöpfungskette wird im Wesentlichen das Ziel verfolgt, die Transparenz hinsichtlich der Herkunft
und dem Verbleib von Waren zu erhöhen. (…) Vorteile ergeben sich vor allem im Hinblick auf eine weltweite Vernetzung von Warenströmen“69.
Weitergehend steht EPC für ein internationales Informationsnetzwerk, auch Internet
der Dinge genannt. Dieses ermöglicht im Sinne von Herstellern, Handel und Verbrauchern einen schnellen und sicheren Austausch von Produktdaten70. Dazu wird eine
Infrastruktur aufgebaut, die auf dem bestehenden Internet basiert und dieses um zusätzliche Komponenten erweitert. Derzeit verbindet das EPCglobal-Netzwerk dezentrale Server, welche sämtliche relevanten Produktnummern, also die zu einer bestimmten EPC-Nummer gehörenden Stamm- und Bewegungsdaten, enthalten. In einem
zentralen Verzeichnis, dem Object Name Server (ONS) sind diese Daten hinterlegt
und können jederzeit automatisch zusammengeführt und bereitgestellt werden. Weitergehend stehen Suchdienste zur Auffindung der gewünschten Datensätze zur Verfügung71.
3.4
Einsatzmöglichkeiten von RFID-Systemen
Die Einsatzmöglichkeiten der RFID-Technologie sind aufgrund ihrer Querschnittsfunktion vielschichtig und können in nahezu allen Lebens- und Wirtschaftsbereichen
liegen. Grundsätzlich geht es bei ihrem Einsatz jedoch immer um die Identifikation von
Objekten. An dieser Stelle sollen zur Veranschaulichung jedoch einige beispielhafte
Einsatzgebiete von RFID in verschiedenen Branchen vorgestellt werden.
3.4.1 Eintrittskarten und Zugangskontrolle
Mittlerweile gehört der Einsatz von Magnet- oder Chipkarten bei Zutrittskontrollen,
z. B. als Ausweis für Mitarbeiter, die diese statt Schlüsseln für den Zutritt zum Unternehmen benötigen, zum Alltag. Auch können diese Karten eine Bezahlfunktion
übernehmen, z. B. als Telefonkarten oder Kreditkarten72. Seit vielen Jahren wird die
RFID-Technologie auch im Freizeitsektor genutzt, z. B. in Form eines elektronischen
Skipasses. „Der mit einem Chip ausgestattete Skipass wird an den Skiliften berüh68
www.rfid-basis.de [1], abgerufen am 02.11.2007.
70
Vgl. http://www.epcglobal.de, abgerufen am 04.12.2007.
71
Vgl. Clasen (2005), S. 181.
72
Vgl. BSI (2000), S. 76; www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007.
69
20
rungsfrei erfasst; dabei wird gleichzeitig die Gültigkeit des Ausweises geprüft. Der LiftZugang erfolgt automatisch, das lästige Suchen in den Taschen des Skifahrers entfällt“73.
„Eines der größten Potenziale für den Einsatz von RFID-Systemen, insbesondere für
kontaktlose Chipkarten, stellt der Öffentliche Personen(nah)verkehr (ÖPNV) dar“74. So
werden beispielsweise in Lissabon Fahrkarten für öffentliche Verkehrsmittel mit Transpondern ausgestattet: Karten werden an einem Automaten gelöst und müssen nicht
mehr an entsprechenden Automaten entwertet, sondern beim Zugang zu den MetroBahnsteigen oder beim Betreten eines Busses vor die Lesegeräte gehalten werden. Ist
das Zeitfenster, für welches die Karte gelöst und bezahlt wurde, abgelaufen, wird der
Zutritt verweigert. An den Kassenautomaten können die Fahrkarten jedoch wieder mit
unterschiedlichen Beträgen und somit für unterschiedliche Nutzungszeiträume aufgeladen werden.
Abbildung 10: Metro-Fahrkarte mit RFID-Transponder
3.4.2 Elektronischer Reisepass
Der elektronische Reisepass, ePass, wird in Deutschland seit November 2005 herausgegeben. Er besteht aus einem kontaktlosen Mikroprozessorchip, „der zusammen
mit der Antenne entweder in die Datenseite des Reisepasses laminiert oder in den
Umschlag des Reisepasses integriert werden kann. Durch den kontaktlosen Mikrochip
im ePass soll die Fälschungssicherheit des so ausgestatteten Reisepasses verbessert
werden“75.
73
www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007.
Finkenzeller 2006: 391.
75
Finkenzeller (2006), S. 403 f.
74
21
3.4.3 Bibliothek
Durch den Einsatz von RFDI in Bibliotheken können deren Kunden schneller und effektiver die von ihnen gewünschten Medien ausleihen. Insgesamt wird den Mitarbeitern durch den Einsatz dieser Technologie die Arbeit bei der Verwaltung der Medien erleichtert. So können durch die zwischen den Bücherdeckeln klebenden Tags die
Bücher automatisch bei Entleihe und Rückgabe verbucht werden. Das zeitintensive
und aufwändige Einscannen von Barcodes – derzeit vorrangig eingesetzt – entfällt,
Wartezeiten am Schalter werden deutlich verringert76.
3.4.4 Luftfahrt
Der Einsatz von RFID in der Luftfahrt bietet sich insbesondere hinsichtlich des Gepäckhandlings am Flughafen an. So kann sichergestellt werden, dass die Gepäckstücke in das richtige Flugzeug gelangen und zum gewünschten Zielflughafen weitergeleitet werden. Außerdem kann die Technologie dazu beitragen, dass der Verlust von
Gepäckstücken verhindert wird. Eine weitere Einsatzmöglichkeit stellt der Ersatzteilbereich dar. Hier kommt es oft zu Produktfälschungen, weshalb vermehrt auch Flugzeugersatzteile mit RFID-Transpondern versehen werden. Dadurch, dass das richtige
Firmenersatzteil erkannt wird, können ein Einbau von Plagiaten und damit verbundene
negative Folgen möglicherweise vermieden werden77.
3.4.5 Fertigungsindustrie
In der Fertigungsindustrie wird RFID häufig eingesetzt, um Fortschritte bei der Produktion zu dokumentieren und / oder Montagefehler zu verhindern. Auf den Transponder können neben der Identität eines Objektes auch dessen momentaner Zustand, der
Bearbeitungsgrad, die Vergangenheit sowie die Zukunft, z. B. der gewünschte Endzustand und weitere Informationen gespeichert werden. RFID wird u. a. in der Automobilindustrie eingesetzt, welche ausschließlich auftraggebunden produziert. Da jedes bestellte Fahrzeug über unterschiedliche Ausstattungsmerkmale verfügen soll, sind Fehler wie der Einbau falscher Teile oder eine falsche Farbe bei der Lackierung zu vermeiden. Dies ist durch den Einsatz von Transpondern, die alle wichtigen, zum Auftrag
gehörenden Daten enthalten, möglich78.
3.4.6 Gesundheitswesen und Pharmaindustrie
Im Gesundheitswesen und der Pharmaindustrie wird RFID z. B. zum Schutz vor Fälschungen genutzt. Weitergehend können zur leichteren Identifikation medizinische
76
Ebd.
78
Ebd.; Finkenzeller (2006), S. 437.
77
22
Produkte, wie Blutplasma und Proben, gekennzeichnet werden. Auch die Verwaltung
von Patientendaten wird durch den Einsatz von RFID vereinfacht. Durch den Chip
werden dem behandelnden Arzt alle wichtigen den Patienten betreffenden Informationen auf seinen Personal Digital Assistant (PDA) übermittelt, der dann weitere sichere
Medikationen empfiehlt, so dass der Patient vor Falschbehandlung geschützt ist79.
3.4.7 Identifikation von Tieren
Für die Tiererkennung werden RFID-Transponder bereits seit den 1970er Jahren verwendet. Vorrangig wurden bisher Nutztiere wie Rinder mit einem Tag in der Ohrmarke
oder einem Halsband gekennzeichnet. Seit einiger Zeit werden jedoch auch Haustiere
mit Implantaten ausgestattet. Hintergrund bei der Kennzeichnung von Hunden ist die
Chip-Pflicht für bestimmte Hunde, die seit dem 01. Januar 2003 in NordrheinWestfalen durch Landesgesetz vorgeschrieben ist. Zudem kann durch die auf dem
Implantat gespeicherten Daten bei Verlust des Tieres dessen Halter schnell ermittelt
werden80.
3.5
Einsatzbeispiele in der Logistik
In Fachkreisen ist man sich einig, dass die Logistikbranche durch den Einsatz von
RFID-Systemen profitieren wird. Wesentliche Vorteile bestehen in einer höheren
Transparenz, einer verbesserten Prozesseffizienz und den damit einhergehenden
Kosteneinsparungen. Vor allem die Transparenz ist in der Logistikbranche zu einem
wichtigen Wettbewerbsfaktor geworden, da z. B. die Kunden wissen möchten, wann
die bestellte Ware eintrifft und wo diese sich gerade befindet. Für Transportunternehmen, die aufgrund von Just-in-Time-Lieferungen einem harten Wettbewerb ausgesetzt sind, ist es weitergehend wichtig, Lieferengpässe frühzeitig zu erkennen und zu beseitigen. Vor diesem Hintergrund wird RFID als ein Schlüsselfaktor
für die Logistikbranche gesehen81. In der Logistik spielt RFID eine entscheidende Rolle
bei der Kommissionierung von Waren, dem Warenversand, der Einlagerung oder der
Überwachung auf dem Transportweg82. Die Einsatzgebiete von RFID in der Logistik
liegen z. B. in den nachfolgenden Bereichen.
3.5.1 Behältermanagement
Im Rahmen des Behältermanagements wird RFID beispielsweise zur Überwachung
und Steuerung geschlossener Behälterkreisläufe eingesetzt. Dadurch können Mehrwegbehälter und Paletten verwaltet und ihr Weg durch die verschiedenen Stufen der
79
81
Vgl. www.rfid-basis.de [2], abgerufen am 15.12.2007.
82
80
23
Logistikkette verfolgt werden (Material- und Warenverfolgung). Hierzu werden die Ladungsträger mit Transpondern ausgestattet und die Behälter an strategisch wichtigen
Punkten identifiziert. Der Nutzen des RFID-Einsatzes liegt dabei in der optimalen Ausnutzung von Reserven sowie der Vermeidung von Störungen oder Stillständen. Außerdem müssen vermisste Behälter nicht manuell gesucht werden, da durch RFID
Irrläufer und der Schwund von Behältern vermieden werden können83. Auch bei der
Behälteridentifikation bietet RFID große Vorteile: Gase und Chemikalien werden in
hochwertigen Leihbehältern transportiert, so dass eine Verwechslung dieser Behälter
fatale Folgen haben kann, z. B. bei der Wiederbefüllung. Wenn sie toxische Substanzen beinhalten, müssen die Behälter genau beschriftet und eindeutig gekennzeichnet
sein84. Auf Transpondern „können hier neben der einfachen Flaschennummer weitere
Daten wie Eigentümer, TÜV-Termin, Inhalt, Volumen, maximaler Fülldruck und Analysedaten abgelegt werden. Die Transponderdaten lassen sich außerdem beliebig ändern, wobei Sicherheitsmechanismen (Authentifizierung) den unbefugten Schreib- und
Lesezugriff auf die gespeicherten Daten verhindern können“85.
3.5.2 Supply Chain
Zunehmend findet RFID auch bei der lückenlosen Rückverfolgbarkeit in der Supply
Chain besondere Beachtung, da auf diesem Wege die Warenverfolgung und der gesicherte Warenübergang verbessert werden können86. Der Nutzen für die Materialverfolgung liegt in der Eliminierung aufwändiger Abstimmungsvorgänge, der Vermeidung von Erfassungsfehlern und Betriebsstörungen und einer nachvollziehbaren Materialverwendung87. Außerdem steigert sich z. B. im Handel die Effizienz durch die berührungslose Wareneingangs-, Warenausgangs- und Inventurkontrolle: Durch den
Einsatz von RFID-Lesegeräten an den Wareneingangstoren werden die ankommenden Paletten selbstständig erkannt und identifiziert. Eine Software überprüft nun, ob
eine Lieferung der Bestellung entspricht, bevor diese verbucht wird. Das aufwändige
Scannen der einzelnen Produkte entfällt, so dass Lieferungen in Sekundenschnelle
auf Vollständigkeit überprüft werden können88.
3.5.3 Sendungsverfolgung (Tracking / Tracing)
Innerhalb der Logistikkette lassen sich der Bearbeitungs- und Sendungsstatus eines
Objektes mithilfe von RFID beobachten und fortschreiben. Der Einsatz der Technolo83
Vgl. www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007; Deska (2005), o. S.
Vgl. BSI (2000), S. 70; Finkenzeller (2006), S. 427.
85
Finkenzeller (2006), S. 427.
86
87
Vgl. Deska (2005), o. S.
88
Vgl. www.future-store.org [2], Zugriff: 13.12.2007; Deska (2005), o. S.; www.rfid-support-center.de,
abgerufen am 02.11.2007.
84
24
gie kann dazu beitragen, die Sendung zu verfolgen und zugleich Diebstähle und
Schwund zu erschweren. Die Dokumentation des Warenübergangs zwischen den Beteiligten der Logistikkette wird vereinfacht und Zustellungsfehler werden vermieden89.
3.5.4 Temperaturüberwachung
RFID-Transponder können in Kombination mit entsprechenden Sensoren dazu verwendet werden, die Kühlkette von Lebensmitteln oder Medikamenten zu überwachen
und diese aufzuzeichnen. An gewünschten Zeitpunkten können die Temperaturen
durch Tags überprüft und mit vorgegebenen Werten verglichen werden. Als Einsatzbereiche sind die Frischelogistik sowie der Transport und die Lagerung medizinischer
Produkte oder temperaturempfindlicher Chemikalien aufzuführen90.
3.5.5 Produktionslogistik
Durch den Einsatz von RFID können im Rahmen der Produktionslogistik Prozesse
optimiert werden. Durch Tags werden Arbeitsprozesse identifiziert und überwacht. So
können beispielsweise detaillierte Informationen über den exakten Materialverbrauch
gewonnen werden91.
3.5.6 Lagerwirtschaft
In der Lagerwirtschaft oder auch Warenlagerlogistik dient RFID z. B. der Verknüpfung
des Material- und Informationsflusses. Durch RFID kann die Datenbasis der Lagerverwaltungssoftware auf dem aktuellen Stand gehalten werden, um so zum einen den
Schwund von Artikeln zu erkennen, die Auslastung einzelner Artikel zu verbessern
sowie nachgelagerte Prozesse wie Wartungsarbeiten, zu optimieren. Hierzu kann
RFID in folgender Weise eingesetzt werden: Es gibt eine Kommissionierfläche, auf der
alle für einen Auftrag benötigten Waren zusammengeführt werden sowie ein RFIDGate am Außentor des Lagers. Die Waren sind mit einem RFID-Transponder ausgestattet und werden von einem Lesegerät erfasst und identifiziert. Alle wichtigen Daten,
wie die Identifikationsnummer werden an das Lagersystem weitergeleitet und dort einem bestimmten Auftrag zugeordnet. Der Status des jeweiligen Artikels kann somit
immer auf dem aktuellen Stand gehalten werden, ebenso der zugehörige Auftrag. Die
Artikel werden aus dem Lager ausgebucht, sobald sie es durch das Tor verlassen92.
Im Lagermanagement bietet sich des Weiteren der Einsatz von RFID in Verbindung
mit mobiler Fördertechnik wie Gabelstaplern an. Diese werden i.d.R. in einer chaotischen Lagerhaltung eingesetzt, das bedeutet im Lager besteht kein festes inneres
89
Vgl. www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007; BMWi (2007), S. 43.
91
Vgl. Scholz-Reiter (o. J.), S. 11; www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007.
92
Vgl. Scholz-Reiter (o. J.), S. 24 f.
90
25
Ordnungssystem, sondern ein geeigneter Stellplatz für Waren wird erst bei Ein- und
Auslagerungsprozessen ausgewählt. Durch eine chaotische Lagerhaltung sind eine
schnelle Ein- und Auslagerung sowie eine optimale Nutzung der Stellplätze möglich.
Auf der anderen Seite ist diese Art der Lagerhaltung unübersichtlich und eine kurzfristige Bestandsaufnahme nur sehr schwer durchzuführen.
Abbildung 11: RFID in der Warenlagerlogistik
Eine wichtige Voraussetzung für einen reibungslosen Betrieb ist daher eine informationstechnische Verknüpfung der Waren mit ihrem aktuellen Standort. Es bietet sich an,
einen Gabelstapler mit einem RFID-Lesegerät auszustatten, welches die auf den Waren angebrachten RFID-Transponder ausliest und die Daten an einen Rechner auf
dem Stapler weiterleitet, der die übermittelte Identifikationsnummer verarbeitet. Der
Steuerungssoftware des Gabelstaplers sind dadurch die Ware und ihr Standort im Lager bekannt und eine automatische Verknüpfung innerhalb der Lagerverwaltungssoftware ist möglich. Die Ortung des Staplers innerhalb des Lagers erfolgt über Transponder im Boden, die durch eine weitere Antenne unter dem Fahrzeug ausgelesen werden93.
Abbildung 12: Konzeption eines RFID-Systems an mobiler Fördertechnik
93
Scholz-Reiter (o. J.), S. 17.
26
3.6
Risiken von RFID-Systemen
Zwar bringen RFID-Systeme viele Vorteile und Einsparungspotenziale mit sich, doch
auch die Risiken, wie mögliche Angriffe, sollen nicht außer Acht gelassen werden.
3.6.1 Mögliche Angriffe auf RFID-Systeme
RFID-Systeme sollen die virtuelle Welt der Daten mit der realen Welt der Objekte in
Einklang bringen. Insbesondere die Transponder und die Luftschnittstellen bieten dabei ein gewisses Angriffspotenzial. Die möglichen Bedrohungen und Angriffsmethoden
sind vielfältig, je nachdem welche Absicht ein Angreifer verfolgt, das RFID-System zu
stören, zu missbrauchen oder seine Sicherheitsmechanismen zu überwinden94:
Tabelle 5: Angriffsarten auf RFID
Sniffing
Der Angreifer verfolgt das Ziel, sich unbefugt in den Besitz von Daten zu bringen, die auf dem Transponder gespeichert sind oder zwischen Transponder
und Lesegerät versendet werden. Methoden: Abhören an der Luftschnittstelle
durch Auffangen und Dekodieren der Funksignale; unbefugtes Auslesen der
Informationen mit einem eigenen und ggf. gefälschten Lesegerät.
Spoofing
Das Ziel des Angreifers besteht darin, nicht nur Daten abzuhören, sondern sie
zu manipulieren bzw. zu fälschen. Die gefälschten Informationen werden jedoch vom System als richtig anerkannt und akzeptiert
Replay-Attacke
Die Daten aus einer echten Kommunikation werden abgehört und zu einem
späteren Zeitpunkt erneut eingespielt. So kann einem RFID-Chip zu einem
späteren Zeitpunkt die erneute Präsenz eines vorher verwendeten autorisierten Lesegerätes vorgetäuscht werden. Da die Informationen als echt angesehen werden, werden sie akzeptiert.
Man-in-theMiddle-Attacken
Dem Angreifer geht es um das Fälschen der Daten. Dabei besteht die Besonderheit in der Zwischenschaltung des Angreifers, d. h. die von der einen Seite
abgesendeten Informationen werden abgefangen und manipuliert und anschließend an die andere Seite weitergeleitet. Beide Seiten, also Transponder
und Lesegerät, haben dabei den falschen Eindruck, mit der echten Gegenseite
zu kommunizieren.
Cloning &
Emulation
Das Ziel des Angreifers besteht im unbefugten Nachbauen bzw. Duplizieren
von RFID-Chips mit bestimmtem Dateninhalt, wobei die Daten selbst erzeugt
worden sein oder aus einem Sniffling stammen können.
Denial of Service
(DoS)
Dem Angreifer geht es darum, die Funktion des RFID-Systems zu stören bzw.
es unbrauchbar zu machen.
Tracking
Der Angreifer hat es auf eine unbemerkte Überwachung von Personen abgesehen. Dabei werden durch Zuordnung von RFID-Chip-Nummern und den
Zeitpunkten der Verwendung des Chips an einem bestimmten Terminal so
genannte Bewegungsprofile erstellt.
Relay-Angriffe
Der Zweck dieses Angriffs besteht in der unbemerkten Erhöhung der LeseReichweite eines RFID-Transponders. Ziel des Angreifers ist, die gegenseitige
Vortäuschung der für einen normalen Betrieb erforderlichen physikalischen
Präsenz, was eine Art Man-in-the-Middle-Attacke darstellt.
Blocken
Der Angreifer setzt Blocker-Tags ein, die gegenüber dem Lesegerät die Anwesenheit einer beliebigen Anzahl von Transpondern simulieren, so dass dieses
blockiert wird.
Quelle: In Anlehnung an: SIT (2007), S. 15 ff.; BSI (2000), S. 42 f.; Thornton et al. (2006), S. 59 ff.
94
Vgl. SIT (2007), S. 15.
27
Verbraucherorganisationen befürchten außerdem, dass RFID-Systeme eine zusätzliche Bedrohung der Privatsphäre mit sich bringen: Unter Datenschutzgesichtspunkten
stellt die Überwachung von Personen mithilfe von RFID eine Bedrohung dar, z. B.
wenn von Kunden ohne deren Wissen ein Profil erstellt werden soll oder Mitarbeiter
kontrolliert werden95.
3.6.2 Sicherheitsmaßnahmen
Sicherheitsanforderungen und -maßnahmen sind umso wichtiger, je offener ein RFIDSystem ausgestaltet ist, also über je mehr Schnittstellen es verfügt. Anforderungen an
den Datenschutz bestehen insbesondere dann, wenn Tags mit Personen und Personendaten physisch oder logisch verbunden sind. Folgende Sicherheitsanforderungen
können daher eine Rolle spielen: Funktionssicherheit, Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität, Verfügbarkeit und Verbindlichkeit (Nicht-Abstreitbarkeit)96.
Es sind solche Maßnahmen gefragt, die das technische Fehlverhalten einzelner Komponenten verhindern oder ausgleichen. Hierzu gehören beispielsweise eine ausreichende Validierung des Programmcodes und eine Fehlertoleranz gegenüber Umweltbedingungen im Produktionsbetrieb (Funktionssicherheit). Gleichzeitig muss sichergestellt sein, dass sowohl die Systemkomponenten – hier vor allem die Transponder –
als auch die gespeicherten und gesendeten Daten eine gesicherte Herkunft besitzen.
Fälschungen dürfen nicht akzeptiert werden, sondern müssen eine Fehlermeldung
auslösen (Authentizität). Weitergehend sollte gewährleistet sein, dass an den Schnittstellen nur autorisierte Instanzen auf die Daten zugreifen und sie entschlüsseln können (Vertraulichkeit)97.
Im Hinblick auf die Integrität sollte ausgeschlossen werden, dass die Daten nach Verlassen der Quelle manipuliert worden sind. Daher beruht die Integrität der RFIDSysteme entscheidend darauf, dass folgende drei Beziehungen gesichert sind:
1. Die Beziehung zwischen den auf dem Transponder gespeicherten Daten und dem
Transponder selbst. Ein wichtiger Bestandteil der Daten ist daher eine eindeutige
ID. Zugleich können auf dem Transponder weitere Sicherheitsinformationen hinterlegt sein.
2. Die Beziehung zwischen dem Transponder und dem Trägerobjekt, das er identifizieren soll. Es muss sichergestellt sein, dass ein Transponder während seiner Nutzungsphase nur ein und demselben Objekt zugeordnet bleibt.
95
Vgl. BSI (2000), S. 43.
Vgl. SIT (2007), S. 18.
97
Vgl. ebd.
96
28
3. Die Beziehung zwischen Transponder und Lesegerät (Luftschnittstelle). Hier ist
von Bedeutung, dass nur autorisierte Lesegeräte auf den Transponder und die darauf gespeicherten Daten zugreifen können98.
Wichtig ist somit die Authentifizierung von Tags durch das Lesegerät und umgekehrt:
Beim Erfassen eines Tags muss dessen Identität überprüft werden, um eine Berechtigung zur Teilnahme am System zu bestätigen oder zu widerlegen. Einen gewissen
Schutz vor gefälschten Tags bietet dabei eine weltweit eindeutige Regelung zur Vergabe der Seriennummern (ID-Nummern) von Tags, wie es z. B. in Form des EPC vorgeschlagen wird.
Die einfachste Möglichkeit der Authentifizierung stellt der Passwortschutz dar. Das
Lesegerät identifiziert sich beim Tag, indem es das Passwort überträgt und der Transponder es mit dem gespeicherten Passwort abgleicht. Stimmen beide Passwörter
überein, gewährt das Tag vollen Zugriff auf die gespeicherten Daten99.
Auch die Verfügbarkeit von Diensten wie Zugriffs- und Zugangskontrollen sind für viele
Anwendungsbereiche sicherheitsrelevant. Durch diese Systemdienste kann verhindert
werden, dass unberechtigten Instanzen die Nutzung und Beeinträchtigung der RFIDSysteme unmöglich gemacht wird. Letztlich muss sichergestellt sein, dass eine Aktion
nachweislich mit dem Urheber verbunden ist: der Benutzer kann die Durchführung
einer Aktion und der Empfänger den Erhalt von Daten nicht abstreiten. Allerdings ist zu
beachten, dass eine Protokollierung der Aktivitäten den Anforderungen des Datenschutzes entgegenstehen kann100.
3.6.3 Datenschutz
Die RFID-Technologie hat Befürworter, die sie als zukunftsweisendes, innovatives und
bedeutendes System ansehen, das die Welt in den nächsten Jahren und Jahrzehnten
revolutionieren wird. Für zu unausgereift und störungsanfällig wird RFID hingegen von
ihren Gegnern gehalten101. Diese befürchten vor allem die unerlaubte Erstellung personalisierter Einkaufs- und Nutzungsprofile von Kunden durch Handelsunternehmen.
„Verbraucher haben zunehmend Angst, dass ihre persönlichen Daten verbraucht werden – vor allem dann, wenn sie kaum eine Möglichkeit haben, den elektronischen Austauschprozess der Daten nachzuvollziehen“102.
Aus Sicht des Datenschutzes irrelevant sind RFID-Transponder dann, wenn sie nur
auf Verpackungen, Gepäckstücken oder Paketen in Flughäfen und Frachtzentren angebracht sind, ohne dass damit die Identifikation einer Person möglich bzw. verbunden
98
Vgl. SIT (2007), S. 18; BSI (2000), S. 42.
Vgl. BSI (2000), S. 47f.
100
Vgl. SIT (2007), S. 19.
101
102
RA Robert Niedermeier EICAR e. V. (Hrsg.) (o. J.), S. 3.
99
29
ist. In diesem Fall sind die ausgelesenen Daten ausschließlich gegenstandsbezogen.
Sie lassen sich rechtlich den Unternehmen zuordnen, die als Eigner der jeweiligen
logistischen Prozesse fungieren. Technisch ist es jedoch möglich, mit Transpondern
personenbezogene Daten zu erheben, die dann über die ursprünglichen Zwecke hinaus verwendet werden103. Werden darauf personenbezogene Daten gespeichert oder
können die darauf enthaltenen nicht personenbezogenen Daten einer bestimmten
oder bestimmbaren Person zugeordnet werden, sind die Grundsätze des Datenschutzrechts zu berücksichtigen104. Im Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) werden personenbezogene Daten in § 3 Abs. 1 „als Einzelangaben über persönliche oder sachliche
Verhältnisse einer bestimmten oder bestimmbaren natürlichen Person definiert“105.
„Generell dienen die europaweit geltenden datenschutzrechtlichen Bestimmungen zur
Verwirklichung des in Deutschland sogar mit Grundrechtsrang versehenen Rechts auf
informationelle Selbstbestimmung. Danach soll der Einzelne wissen, wer was über ihn
weiß“106. Alle Datenschutzbestimmungen sind daher als Verbote mit Erlaubnisvorbehalt gestaltet. Das BDSG erhält in § 4 den Grundsatz, dass die Erhebung und Verarbeitung personenbezogener Daten verboten, aber ausnahmsweise gestattet werden
kann, wenn entweder der Betroffene dazu einwilligt oder aber eine gesetzliche Ermächtigung vorliegt107. Doch selbst wenn beispielsweise der Kunde mit der Datenerhebung einverstanden ist, ist es dem Handelsunternehmen nur erlaubt, diese Daten
nach dem Zweckbindungsgrundsatz des Datenschutzrechts in den durch Einwilligung
sowie vorausgegangene Information des Kunden, gezogenen Grenzen zu erheben
und weiterzuverarbeiten. Auch jede Speicherung, Nutzung und Verarbeitung dieser
Daten muss ebenfalls in dem vorgegebenen Rahmen erfolgen108.
Werden die Bestimmungen des Datenschutzrechts verletzt, sind in § 7 BDSG Schadensersatzansprüche vorgesehen. Außerdem stellen die Verstöße Ordnungswidrigkeiten im Sinne des § 43 BDSG dar, die strafbar sein können. Lediglich im Falle einer
Selbstverpflichtung zur Einhaltung der Anforderungen des Datenschutzes seitens des
Unternehmens hinsichtlich der Informations- und Hinweispflichten über die Verwendung von RFID-Transpondern in einem Geschäft und dem Angebot zur Deaktivierung
dieser Transponder nach ihrer Verwendung, kann von einer rechtskonformen RFIDAnwendung gesprochen werden109.
Für das Unternehmen, das den RFID-Transponder ursprünglich angebracht und aktiviert hat, scheidet im Hinblick auf nachgelagerte Auslesevorgänge eine Strafbarkeit
103
Vgl. Schrey (2006), o. S.
Vgl. RA Robert Niedermeier EICAR e. V. (Hrsg.) (o. J.), S. 7.
105
Ders., S. 6.
106
Schrey (2006), o. S.
107
108
109
104
30
oder Ordnungswidrigkeit jedoch aus. Dafür fehlt ihm der erforderliche Vorsatz. Dennoch erfordert eine proaktive Wahrung des Rechts auf informationelle Selbstbestimmung, dass dem Kunden Deaktivierungsgeräte zur Verfügung gestellt werden und er
auf die Nutzung und Handhabung dieser Geräte hingewiesen wird110.
3.7
Vor- und Nachteile von RFID und anderer Auto-ID-Systeme
RFID zeichnet sich im Vergleich zu anderen Auto-ID-Systemen vorrangig durch seine
hohe Leistungsfähigkeit aus. Dazu zählen z. B. die typische zu verarbeitende Datenmenge und -dichte, die Lesbarkeit und Lesegeschwindigkeit des Datenträgers durch
Maschinen oder auch die Resistenz gegen äußere Einflüsse wie Nässe oder
Schmutz111. Im Folgenden wird ein kurzer Überblick über RFID im Vergleich mit anderen Identifikationssystemen gegeben. Eine ausführliche Gegenüberstellung mit dem
„Konkurrenten“ Barcode bildet den Abschluss dieses Kapitels.
3.7.1 Vergleich mit anderen Identifikationssystemen
Neben RFID und dem Barcode gibt es noch andere Identifikationssysteme. Die Vorund Nachteile dieser Systeme sind in Tabelle 6 zusammengefasst:
Tabelle 6: Vor- und Nachteile verschiedener Auto-ID-Systeme
Vorteile
Nachteile
RFID
Kein Sichtkontakt zwischen Transponder
und Lesegerät erforderlich
Erfassungen im Pulk möglich
Lesbarkeit durch verschiedene Materialien hindurch möglich
Transponder z. T. mehrfach neu
beschreibbar
Hohe Kosten für Anschaffung und Implementierung
Bislang geringer Standardisierungsgrad
Barcode
Relativ niedrige Kosten / günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis
Vergleichsweiser Hoher Standardisierungsgrad
Hohe Akzeptanz bei den Nutzern
Direkte Sichtverbindung zum Lesegerät
erforderlich
Hohe Anfälligkeit gegenüber Verschmutzungen und Zerstörung
Unflexibel im Hinblick auf nachträgliche
Änderungen
OCR
Daten können zur Kontrolle oder im Notfall auch visuell erfasst werden
Vergleichsweise geringe Leistungsfähigkeit
Chipkarte
Gespeicherte Daten können gegen unerwünschte (Lese-) Zugriffe und Manipulation geschützt werden
Vergleichsweise hoher Grad an Informationssicherheit
Hohe Funktionssicherheit
Anfälligkeit der Kontakte für Abnutzung,
Korrosion und Verschmutzung
Häufig benutzte Lesegeräte und Chipkarten erzeugen hohe Kosten durch Ausfall
Quelle: In Anlehnung an: BSI (2000), S. 91 ff.
110
111
Vgl. BSI (2000), S. 91.
31
3.7.2 Vergleich Barcode
Barcodes und RFID haben den Vorteil, dass Daten codiert und von einem Lesegerät
schnell ausgelesen werden können. Dadurch entfällt ein nochmaliges Eingeben von
Artikelnummern, Mengen oder anderen Identifikationsmerkmalen. Zum einen bringt
dies eine Zeit- und Kostenersparnis ein, zum anderen ist es möglich, durch diese
Technologie den Überblick auch in großen Lägern zu behalten112.
Zum Auslesen der Informationen aus einem Barcode, muss ein Lesegerät in die Nähe
des Barcodes gehalten werden. Der Abstand zwischen Lesegerät und Barcode kann
dabei zwischen 30 cm und 2 Metern variieren, je nachdem, welches System eingesetzt wird. Im Gegensatz zu den in der RFID-Technologie verwendeten Transpondern
sind die im Barcode enthaltenen Daten immer aktiv und warten darauf, dass ein Lesegerät sie scannt113. Hingegen reagieren die Transponder auf ein Funksignal, welches
vom Lesegerät ausgesendet wird, und übermitteln erst dann ihre Daten. Die Übermittlung dieser Daten ist, da sie über Funk erfolgt, über deutlich größere Distanzen möglich als dies beim Auslesen des Barcodes der Fall ist114. Die Vorteile von RFID gegenüber dem Barcode liegen somit darin, dass die Daten ausgelesen werden können,
unabhängig davon, wo am Packstück der Transponder angebracht ist, so lange er sich
jedoch in der Reichweite des Lesegerätes befindet115.
Ein weiterer Vorteil von RFID im Vergleich zum Barcode-System ist die Wiederbeschreibbarkeit der in den Read&Write-Transpondern enthaltenen Mikrochips. Dadurch ist es möglich, weiterführende Informationen auf den Transponder zu speichern,
wenn dieser sich mit dem Objekt, an das er angebracht wurde, bereits auf der Reise
befindet. Im Vergleich zu Barcodes sind Transponder zudem unanfälliger gegenüber
Verschmutzungen oder Hitze und funktionieren auch noch im Fall einer leichten Beschädigung durch Farbe oder Säure. Dies ist bei Barcodes nicht möglich, da sie dann
nicht mehr vom Lesegerät gescannt werden können116.
Hinzu kommt, dass ein Transponder viel genauere Daten anzeigen kann, als es einem
Barcode, der lediglich die Art des Produktes bezeichnet, möglich ist. So kann der Barcode auf einer Tüte Süßwaren zum Beispiel die Information‚Tüte Bonbons der Firma
XY aus Deutschland’ enthalten und übermitteln. Der Transponder jedoch zeigt an, um
welche Tüte es sich genau handelt. Auf diesem Wege kann verfolgt werden, wann
diese Tüte das Werk verlassen hat, wo Zwischenstationen eingelegt wurden und wo
112
114
115
Vgl. Shepard (2005), S. 131.
116
Vgl. Shepard (2005), S. 131.
113
32
sie gekauft wurde. Dies ist möglich, weil durch die auf dem Transponder enthaltenen
Daten Datenbanken abgefragt werden können, die zusätzliche Informationen zum Artikel enthalten117. Es verwundert nicht, dass die RFID-Technologie als ernsthafte Alternative zum bislang verwendeten Barcode betrachtet wird. Obwohl Barcodes äußerst
billig sind, kann dieser Faktor nicht die geringe Speicherfähigkeit sowie die Unmöglichkeit der Umprogrammierung ausgleichen118.
117
118
Vgl. www.rfid-support-center.de, abgerufen am 02.11.2007; Finkenzeller (2006), S. 1.
4
33
Wirtschaftlichkeit
Es lässt sich nicht pauschal beantworten, ob sich eine Umstellung auf RFID lohnt.
Vielmehr muss jedes Unternehmen individuell im Rahmen einer Kosten- / Nutzenrechnung betrachtet werden, da den hohen Einsparungspotenzialen hohe Anschaffungskosten gegenüber stehen119. Im Vergleich zur Kennzeichnung mit Barcode-Etiketten,
die für wenig Geld zu haben sind, zeichnen sich RFID-Tags noch immer durch relativ
hohe Stückkosten aus. Es ist jedoch zu erwarten, dass mit zunehmender Nachfrage
und zunehmendem Einsatz dieser Technologie die Kosten sinken werden120.
4.1
Ermittlung der Wirtschaftlichkeit
Der Begriff Wirtschaftlichkeit umfasst eine Grundhaltung unternehmerischen Handelns, welche in der Knappheit der Mittel im Verhältnis zu den Bedürfnissen begründet
ist. In der Betriebswirtschaft hat dieser Begriff eine zentrale Stellung121.
Soll eine Investition getätigt werden, wird häufig eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt, welche das Verhältnis zwischen dem Ergebnis und dem Mitteleinsatz überprüft, um die Verschwendung knapper Mittel bei der Erreichung von Unternehmenszielen zu vermeiden. Für die Durchführung einer Wirtschaftlichkeitsanalyse
bieten sich drei Zeitabschnitte an: Im Vorfeld (ex ante Betrachtung) dient sie als Entscheidungshilfe, während der Implementierung fungiert sie als Kontrollinstrument und
bezieht sich insbesondere auf die Projektkosten, nach der Implementierung (ex post
Betrachtung) dient sie der Kontrolle der Zielerreichung und zur Überwachung des Systems im laufenden Betrieb. Außerdem gibt die ex post Betrachtung zugleich Auskunft
über die Qualität der ex ante Analyse122. Dabei ist von Bedeutung, dass immer die
spezifische Unternehmenssituation berücksichtigt wird, um verwertbare Ergebnisse zu
erhalten, auf die sich die Investitionsentscheidung des jeweiligen potenziellen Anwenders stützen kann123.
Damit die Wirtschaftlichkeit einer individuellen RFID-Anwendung nachgewiesen werden kann, sind grundsätzlich folgende Schritte durchzuführen:

„Ermittlung und Aufstellung sämtlicher mit dem Einsatz von RFID entstehenden
Kosten,

Ermittlung der individuellen Nutzen- bzw. Leistungspotenziale,

Gegenüberstellung von Kosten und Leistungen in einem Kostenbewertungsmodell,
119
Vgl. Lyhs (o. J.), S. 3.
121
Vgl. Vilkov (2007), S. 21.
122
Vgl. Vilkov (2007), S. 22 f.
123
Vgl. Jansen et al. (2005), S. 86.
120
34
Abbildung der Wirtschaftlichkeit anhand von finanz- und qualitätsorientierten Kenn-

zahlen“124.
Die Entscheidung für eine Investition hängt jedoch nicht nur von den während der Implementierung anfallenden Kosten, also den Investitionskosten, sondern auch den
Folgekosten ab. Beide Kostenarten werden nun näher erläutert. Im Anschluss daran
erfolgt eine Betrachtung von Nutzenpotenzialen durch den Einsatz der RFIDTechnologie in der Logistik.
4.2
Investitionskosten
Zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit von RFID-Anwendungen ist eine detaillierte
Analyse der quantitativen und qualitativen Aufwands- und Leistungsparameter durchzuführen. Hierzu werden auf der Kostenseite zunächst alle mittelbaren und unmittelbaren Kostenbestandteile ermittelt. Die Investitions- und Betriebskosten setzen sich dabei zusammen aus den Kosten

für die beim benötigten Transponder,

für Antennensysteme, Lese- und Schreibmodule sowie RFID-Reader,

für Installation und Verkabelung,

für Software, Schnittstellenprogrammierung und die Abstimmung von Antennen
und Readern,

für Schulungen (Mitarbeiter, Lieferanten, Kunden etc.),

den Systembetrieb (bspw. Energie),

die Wartung von Hard- und Software (Instandhaltung)125.
Tabelle 7: Kosten für die Komponenten eines RFID-Systems
Transponder
0,30 – 35 €/St.
Lesegeräte
50 – 5.000 €/St.
Antennen und Multiplexer
15 – 300 €/St.
Controller
500 – 2.000 €/St.
Kabel
7 €/m
Quelle: Entnommen aus: www.rfid-basis.de [3] abgerufen am 27.12.2007
Derzeit kosten einfache Transponder, i.d.R. Read-only-Chips, ca. 30 Cent bis ein Euro. Wieder beschreibbare Chips sind deutlich teurer. Übliche Ordermengen sind Tausenderpacks, wobei die Hersteller bei sehr großen Ordermengen durchaus hohe Rabatte gewähren. Außerdem hängen die Kosten für einen Transponder vom verwende124
125
Jansen et al.(2005), S. 86.
Vgl. ders., S. 88; www.rfid-basis.de [3], abgerufen am 27.12.2007.
35
ten Material und der Bauform ab. Je nach Ausführung kann der Preis für die aktiven
Transponder auf über 35 Euro pro Stück ansteigen126.
Einfache Lesegeräte gibt es bereits ab 50 Euro. Diese können jedoch nur die individuelle Codenummer der Tags auslesen. Geräte, die die Transponder beschreiben
können, kosten hingegen mehrere Hundert Euro. Handlesegeräte gibt es ab ca. 1000
Euro. Auf mehrere Tausend Euro können die Kosten ansteigen, werden Gates mit
großen Antennen und großen Reichweiten benötigt127.
Im Einzelnen betrachtet erscheinen die Kosten für die in Tabelle 7 aufgeführten Komponenten nicht sehr hoch. Bedenkt man jedoch, wie groß die Anzahl der benötigten
Komponenten ist, möchte beispielsweise ein Handelsunternehmen RFID flächendeckend einsetzen, und berücksichtigt man zudem die eingangs erwähnten weiteren
Investitionskosten, z. B. für Schulungen, kommen durchaus hohe Gesamtbeträge zusammen, wie das Beispiel in Tabelle 8 verdeutlicht.
Tabelle 8: Investitionskosten RFID
1. Hardwarekosten
Reader (868 MHz)
5 St.
13.000 €
Antennen
20 St.
5.200 €
Antennenkabel
20 St.
1.800 €
Tags
13.000 St.
10.400 €
2. Integrationskosten
2 Wochen à 80 €/Std. (geschätzt)
6.400 €
3. Schulungskosten
Entfernungspauschale
500 €
1 Woche à 95 € /Std.
3.800 €
SUMME
41.100 €
Preise inkl. MwSt
4.3
Folgekosten
Die laufenden Kosten werden gegliedert in

die jährlichen Folgekosten der Investition, z. B. Personalaufwand für Systemanwendung, Opportunitätskosten bei Systemausfall,

die Kosten für Wartung und Softwareupdates und

die Kosten für Versicherungen.
126
127
36
Es wird angenommen, dass sich die Folgekosten bei der Implementierung von RFID
im ersten Jahr auf 30 % der Investitionssumme belaufen. In den Folgejahren reduzieren sich die Folgekosten um jeweils 20 %128.
Tabelle 9: Folgekosten RFID (Beispiel)
Jahr
Folgekosten
Wartung + Soft- Versicherungen
Summe
wareupdates
1
12.180 €
4.060 €
1.220 €
17.400 €
2
9.740 €
4.060 €
1.220 €
15.020 €
3
7.800 €
4.060 €
1.220 €
13.080 €
4
6.240 €
4.060 €
1.220 €
11.520 €
5
4.990 €
4.060 €
1.220 €
10.270 €
SUMME
40.950 €
20.300 €
6.100 €
Preise inkl. Mehrwertsteuer
4.4
Nutzenpotenziale
Durch den Einsatz von RFID in der Logistik lassen sich durch Personal-, Lager- oder
Kapitalkosteneinsparungen folgende Nutzenpotenziale erzielen129:

Beschleunigung des Wareneingangs durch eine automatische und berührungslose
Identifikation der Warensendung durch RFID-Gates. Die manuelle Wareneingangskontrolle durch einen Mitarbeiter kann entfallen.

Verringerung des Schwundes durch Diebstahl.

Verbesserte Verfolgbarkeit der Produkte.

Beschleunigung der Kommissionierung durch Verwendung von Transpondern auf
Behälter- oder Produktebene. Die manuelle Erfassung und Quittierung entfallen,
Fehler können vermieden werden.

Auch bei der Inventur kann der Einsatz von RFID auf der Produktebene zu deutlichen Zeiteinsparungen führen, z. B. indem an allen Lagerplätzen Lesegeräte angebracht sind, die die mit Transpondern versehenen Artikel automatisch registrieren und so für eine permanente Inventur sorgen. Eine Alternative besteht im Einsatz von Handlesegeräten, mit denen die Inventur durch einen Mitarbeiter durchgeführt wird.

Durch RFID können der personelle Aufwand für die Durchführung von Warenausgangskontrollen und die Überwachung von Beladungsvorgängen im Versandbe-
128
129
Vgl. Scholz-Reiter (o. J.), S. 38 ff.
Vgl. Lyhs (o. J.), S. 4; Jansen et al. (2005), S. 92 f.
37
reich reduziert werden. Eine Verringerung des administrativen Aufwandes kann
durch eine automatisch angestoßene Generierung eines Lieferavis nach der Erfassung der Warenausgänge erzielt werden.
Neben dieser quantitativen gibt es ebenfalls qualitative Nutzenpotenziale, welche sich
u. a. in einer Erhöhung von Qualität, Sicherheit, Flexibilität und Kundenbindung äußern
können. In diesem Bereich sind zu nennen:

„Qualitätssteigerungen durch Voll- statt Stichprobenkontrollen im Warenein- und
Warenausgang,

Transparenz über Lagerbestände und Sendungen über alle Supply-Chain-Stufen,

Authentizitätsschutz und Fälschungssicherheit von Produkten und Komponenten,

Rückverfolgbarkeit von Produktchargen und einzelner Produkte,

Erhöhung der Sicherheit in sicherheitsrelevanten Logistik- und Produktionsbereichen,

Reduzierung von Out-of-Stock-Situationen auf allen Supply Chain Stufen,

Erhöhung von Liefertermin- und Liefermengentreue,

Flexible Reaktion auf Kundenbestellungen,

Stärkere Kundenbindung und besser planbare Marketingaktivitäten“130.
130
Jansen et al. (2005), S. 93.
5
38
Praxisbeispiel - Metro Group
Anhand des Praxisbeispiels der METRO Group wird aufgezeigt, welche Potenziale die
RFID-Technologie für Handel und Logistik bietet. Nach einer kurzen Vorstellung des
Unternehmens erfolgt die Darstellung der Einsatzgebiete von RFID. Den Abschluss
bilden die Starter Kits, welche den Partnerunternehmen den Einstieg in die RFIDTechnologie erleichtern sollen.
5.1
Vorstellung des Unternehmens
Die METRO Group ist weltweit eines der größten Handelsunternehmen. Rund 270.000
Mitarbeiter aus 150 Nationen arbeiten an rund 2.400 Standorten in 31 Ländern Europas, Afrikas und Asiens. Die Vertriebsmarken der METRO Group sind: Metro Cash &
Carry (Selbstbedienungsgroßhandel), Real SB-Warenhäuser und Extra-Verbrauchermärkte, die Elektrofachmärkte Media Markt und Saturn sowie die Galeria Kaufhof als
Systemführer im Warenhausgeschäft131. An der Spitze der METRO Group steht die
METRO AG als strategische Management-Holding. Weitergehend gibt es so genannte
Querschnittsgesellschaften, die für die Vertriebsmarken konzernweit übergreifende
Dienstleistungen übernehmen wie

Einkauf (METRO Group Buying International (MGBI))132,

Logistik (MGL METRO Group Logistics)133,

Informatik (MGI METRO Group Information Technology GmbH)134,

Werbung (MGA METRO Group Advertising GmbH)135,

Immobilien (METRO Group Asset Management)136,

Gastronomie (DINEA Gastronomie GmbH)137.
RFID wird zurzeit überwiegend in den Bereichen Logistik und Lagermanagement eingesetzt. Weitergehend testet die METRO Group jedoch auch innovative Anwendungen
für den Verbrauchermarkt, das Warenhaus sowie den privaten Haushalt138. Das Konzept für den Supermarkt der Zukunft, d. h. neue Handelstechnologien, werden bereits
seit 2002 im Future Store in Rheinberg bei Duisburg, einem Extra-Verbrauchermarkt
getestet. Hier wird geprüft, ob sich innovative RFID-Anwendungen unter praxisnahen
Bedingungen bewähren. Seit 2004 gibt es zudem das RFID-Innovation-Center in
Neuss. Dabei handelt es sich um eine Schulungs- und Kommunikationsplattform, auf
131
Vgl. www.metrogroup.de [1], Zugriff: 27.12.2007.
133
134
135
136
137
138
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007a), S. 26.
132
39
der die METRO Group neue RFID-Anwendungen in verschiedenen Bereichen erprobt139.
5.2
METRO Group Future Store
Im Sommer 2002 gründete die METRO Group gemeinsam mit SAP, Intel, IBM, TSystems sowie über 60 weiteren Kooperationspartnern aus der Konsumgüterindustrie,
der IT- und der Dienstleistungsbranche die METRO Group Future Store Initiative. Im
Rahmen dieser Initiative entwickeln die Kooperationspartner gemeinsam praxistaugliche, zukunftsweisende Konzepte für den Handel. Das erste große Projekt der Initiative
ist der METRO Group Future Store im nordrhein-westfälischen Rheinberg (Nähe Duisburg), ein Extra-Verbrauchermarkt. Hier wird u. a. geprüft, inwiefern sich innovative
RFID-Anwendungen im Lagermanagement, aber auch im Verkaufsraum, unter realen
Bedingungen bewähren. Der Future Store ist somit auch als Zukunftswerkstatt des
Handels anzusehen140.
5.2.1 RFID im Lagermanagement
Die Erfassung aller Warenbewegungen entlang der Prozesskette erfolgt automatisch,
so dass sich der Weg jedes einzelnen Produktes genau zurückverfolgen lässt. Die
Verbuchung der anfallenden Daten wird durch ein Warenwirtschaftssystem übernommen. Die Vorbereitungen zur Anlieferung im Store werden im Zentrallager getroffen,
wo die Waren zunächst palettiert und sowohl die Paletten als auch die darauf befindlichen Kartons mit RFID-Transpondern versehen werden. Auf diese Transponder werden Informationen gespeichert, die wiederum von Mitarbeitern in das Materialflusssystem eingelesen werden. Beim Verlassen des Lagers werden die Waren als auf dem
Weg befindlich im Warenwirtschaftssystem verbucht. Bei der Anlieferung im Store
durchlaufen die Waren – ähnlich wie beim Warenausgang – Gates und werden als
eingetroffen verbucht. Die den RFID-Tags entnommenen Daten werden nun mit den
Bestelldaten abgeglichen, so dass sofort ersichtlich ist, ob die Bestellung korrekt ausgeführt worden ist. Die Paletten werden anschließend in einer Art Zwischenlager im
Backstore-Bereich des Marktes abgestellt. Dort sind die Lagerplätze ebenfalls mit
RFID-Transpondern ausgestattet. Dem Warenflusssystem werden zusätzlich noch die
den Waren entsprechenden Informationen bezüglich des Einlagerungsplatzes hinzugefügt. Das Warenwirtschaftssystem enthält nun Angaben u. a. zu Art und Anzahl des
139
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007a), S. 28.
Vgl. www.future-store.org [4], abgerufen am 13.12.2007; www.metrogroup.de [8], abgerufen am
27.11.2007; www.future-store.org [5], abgerufen am 13.12.2007; METRO Group (Hrsg.) (2007a), S. 28.
140
40
jeweiligen Artikels, so dass bedarfsgerecht nachbestellt werden kann, wenn der Artikel
zur Neige geht141.
5.2.2 Innovationen im Verkaufsraum
Im Future Store werden zahlreiche innovative Technologien eingesetzt, die den Einkauf attraktiver, d. h. schneller, interessanter und bequemer machen. Hierbei handelt
es sich um entscheidende Faktoren für die Kundenorientierung und -bindung, von denen der Erfolg eines Handelsbetriebes abhängt142. Im Verkaufsraum und an der Kasse
des Future Stores werden u. a. folgende Technologien eingesetzt: Betritt der Kunde
den Future Store, kann er sich an einem Schalter im Eingangsbereich einen kleinen
mobilen Handcomputer aushändigen lassen, der am Einkaufswagen befestigt werden
kann. Dieser ist ein persönlicher Einkaufsberater und verfügt über einen interaktiven
Bildschirm und einen Scanner. So kann der Kunde selbst Produkte scannen und über
den Computer weitere Wareninformationen erhalten. Außerdem ist ein Navigationsgerät integriert, das dem Kunden den Weg zum gewünschten Produkt anzeigt 143. Als
weitere Einkaufshilfe gibt es im Future Store Info-Terminals, an denen mittels Touchscreen oder Scanner weiterführende Produktinformationen abgerufen werden können.
Das Obst- und Gemüseterminal bietet außerdem Videounterstützung für die Verarbeitung der Waren. Auch ist hier ein Lexikon hinterlegt, in dem der Kunde die Eigenschaften der angebotenen Obst- und Gemüsesorten nachschlagen kann. Darüber hinaus
erhalten die Kunden hilfreiche Tipps, z. B. wechselnde Rezeptvorschläge mit entsprechender Einkaufsliste. Die Aktualität der Informationen wird durch die Lieferanten
selbst gewährt, die ihre Angaben über einen entsprechenden Zugang selbst in das
Programm einspeisen können. An der Obst- und Gemüsetheke muss der Kunde sich
keine Produktnummern merken, um sie in die Waage einzugeben. Denn hier kommt
eine so genannte intelligente Waage zum Einsatz, die das Obst und Gemüse über
einer eingebauten Kamera erkennt und selbständig ein Etikett mit Preis und Barcode
ausdruckt, welches vom Kunden nur noch auf die Plastiktüte oder das Produkt geklebt
werden muss144. Nach vier erfolgreichen Jahren in Rheinberg, plant die METRO Group
Future Store Initiative, zukünftig an einem Standort der Vertriebsmarke Real einen
neuen Future Store zu etablieren. Der neue Standort ist derzeit jedoch noch nicht bekannt145.
141
Vgl. Obrist (2006), S. 57 f.
Vgl. www.future-store.org [6], abgerufen am 13.12.2007.
143
Vgl. www.contentmanager.de, abgerufen am 29.12.2007.
144
Vgl. www.contentmanager.de, abgerufen am 29.12.2007.
145
142
5.3
41
RFID Innovation Center
Im Jahr 2004 wurde das RFID Innovation Center in Neuss gegründet. Zu diesem
Zweck wurde ein Teil eines Kaufhof-Lagers umgebaut, der nun auf rund 2.000 qm einen Testbereich von mehr als 40 Anlagen beherbergt. Im RFID Innovation Center ermöglicht die METRO Group ihren Lieferanten, IT-Partnern und den Vertretern der Vertriebsmarken, die Einsatzmöglichkeiten von RFID kennen zu lernen und auszuprobieren. Die Anwendungsmöglichkeiten sind folgenden Bereichen zugeordnet146:

RFID in der Kommissionierung

RFID im Lagermanagement

RFID im Warenhaus

RFID im Verbrauchermarkt

RFID im Haushalt147
Abbildung 13: Lageplan des METRO Innovation Center
Quelle: Entnommen aus: METRO Group (Hrsg.) (2007b), S. 53
Seit Ende 2005 ist im RFID Innovation Center auch das European EPC Competence
Center (EECC) untergebracht. Das EECC bietet vielfältige Möglichkeiten, RFID unter
Praxisbedingungen zu testen und veranstaltet Schulungen für RFID-Interessierte148.
Im Folgenden werden die bereits erwähnten RFID-Anwendungsfelder näher erläutert.
5.3.1 RFID in der Kommissionierung
Die Kommissionierung, also das Zusammenstellen bestellter Ware, erfordert ohne
RFID zahlreiche manuelle Arbeitsschritte. So müssen Mitarbeiter die Etiketten jedes
auf einer Palette befindlichen Kartons einzeln einscannen, wenn sie die Palette für die
146
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007b), S. 7.
148
147
42
Auslieferung zusammenstellen. Anschließend werden entsprechende Warenausgangsetiketten ausgedruckt, welche die NVE enthalten. Diese Etiketten müssen an die
Paletten geklebt und am Warenausgang erneut per Hand eingescannt werden. Der
Einsatz von RFID hingegen macht es möglich, mehrere Prozesse zeitgleich und automatisch durchzuführen, wodurch der Zeitaufwand der Kommissionierung deutlich verringert wird149. Im RFID Innovation Center können verschiedene Kommissionierhilfen
getestet werden, die den Sortiervorgang beschleunigen, z. B.:

Pick by Light: Bei diesem Verfahren laufen Versandkartons, die mit Transpondern
ausgestattet sind, über ein Förderband, welches wiederum mit einem Lesegerät
versehen ist. Den Mitarbeitern wird durch Lichtsignale am Regal angezeigt, welche
Artikel in den Versandkartons konfektioniert werden sollen. Außerdem erkennt die
Anlage durch den automatischen Abgleich mit dem Warenwirtschaftssystem, für
welchen Markt oder welchen Lagerplatz der Karton bestimmt ist, so dass sich
durch den Einsatz von Pick by Light auch Fehllieferungen vermeiden lassen.

Hängesorter = Mit Transpondern versehene hängende Kleidungsstücke werden
mittels dieser Anlage sortiert. Die eingelesenen EPC werden durch das Warenwirtschaftssystem den jeweiligen Aufträgen zugeordnet. Außerdem erkennt das
System, für welchen Zielort die einzelnen Artikel bestimmt sind. Anschließend verteilt das Förderband die Kleidungsstücke automatisch auf Schienen, die zu den
entsprechenden LKWs führen können150.

Liegesorter = Hier legen Mitarbeiter die so genannte Liegeware, z. B. Hemden
oder kleine Pakete, in die Schalen der Sortieranlage. Über die EPC lässt sich die
Ware einem bestimmten Verbrauchermarkt oder Warenhaus zuordnen und wird
entsprechend zusammengestellt und verpackt151.
Abbildung 14: Hängesorter im RFID Innovation Center
149
Vgl. www.future-store.org [9], abgerufen am 29.12.2007; METRO Group (Hrsg.) (2007b), S. 12.
151
150
43
5.3.2 RFID im Lagermanagement
Ein reibungsloser Warenfluss wird durch ein leistungsfähiges Lager- und Logistikmanagement gewährleistet. Dieses sorgt in Lägern sowie Distributionszentren für eine
bedarfsgerechte Verteilung der Ware. Durch den Einsatz von RFID lässt sich das Lagermanagement deutlich effizienter gestalten, beispielsweise beim Wareneingang im
Distributionszentrum oder Markt. Werden bislang Paletten und Kartons von Mitarbeitern an der Lagerrampe gezählt, einzeln mit dem Lieferschein verglichen und manuell
in einem Computersystem verbucht, erleichtert RFID die Vereinnahmung von Waren:
So können mit RFID-Lesegeräten ausgestattete Tore am Warenein- und -ausgang
durch Auslesen der auf Paletten und Kartons angebrachten Transponder registrieren,
welche in das Lager gebracht werden oder dieses verlassen. Die entsprechenden Daten werden automatisch im Warenwirtschaftssystem verbucht152.
Abbildung 15: RFID-Gate (links)
Abbildung 16: Verbuchung (rechts)
Diese Technologie wird in der Realität bereits im MGL-Lager in Unna erfolgreich eingesetzt. In diesem Distributionscenter, von dem aus rund 60 Metro Cash & CarryMärkte beliefert werden, werden zukünftig alle Warenausgangstore mit RFIDLesegeräten ausgestattet. Die kommissionierten Paletten werden mit RFIDTranspondern, die u. a. detaillierte Daten zum Paletteninhalt enthalten, ausgestattet.
Darüber hinaus testet die METRO Group in ihren Distributionszentren den Einsatz von
Gabelstaplern mit RFID. Diese Fahrzeuge helfen den Mitarbeitern bei der exakten
Warenverräumung: Der Staplerfahrer sieht, wenn eine mit einem Transponder versehene Palette aufgenommen wird, auf einem Display, ob er die richtige Palette aufgenommen hat und welcher Lagerplatz für diese vorgesehen ist. Die Standorte in den
Hochregalen sind ebenfalls mit Transpondern ausgerüstet. Befördert ein Gabelstapler
152
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007b), S. 16 f.
44
eine Palette in das Regal, liest eine spezielle Antenne den Smart Chip aus. Manuelle
Eingaben von Daten sind nicht mehr nötig und Fehlverräumungen ausgeschlossen153.
5.3.3 RFID im Warenhaus
Kunden erwarten beim Kauf in einem Warenhaus einen umfassenden Service wie
ausführliche Informationen über Material und Pflege des ausgewählten Artikels, Tipps
zum Kombinieren von Farben und Modellen und darüber hinaus ein schnelles Bezahlen an der Kasse. Das von der METRO Group konzipierte Warenhaus der Zukunft bietet all das. Intelligente Umkleidekabinen, Regale, Verkaufstische und Kleiderstangen
sowie ein modernes Kassensystem, welches automatisch die Einkäufe der Kunden
erkennt, sorgen durch den Einsatz von RFID für die vollste Zufriedenheit des Kunden154.
Abbildung 17: Warenhaus
In der Realität wird das Warenhaus der Zukunft in der Essener Filiale der Galeria
Kaufhof getestet. Hier ist z. B. von Interesse, welche RFID-gestützten Anwendungen
von den Kunden genutzt werden155. In der Abteilung für Herrenoberbekleidung sind
rund 30.000 Artikel mit RFID-Transpondern ausgestattet. Auf diesen ist der EPC gespeichert, welcher auf Angaben in einer Datenbank verweist, z. B. Hersteller, Größe
oder Preis jedes einzelnen Artikels. Intelligente Umkleidekabinen, mit Bildschirmen
und RFID-Lesegerät ausgestattet, bieten den Kunden die Möglichkeit, die zusätzlichen
Produktinformationen aufzurufen. Auch auf dem „Intelligenten Spiegel“ im Verkaufsraum lassen sich nähere Informationen zu den Kleidungsstücken anzeigen. Zukünftig
sollen die Kunden auch über zusätzlich verfügbare Größen und Farben eines Artikels
informiert werden und Vorschläge zu ergänzenden Produkten und Kombinationen er-
153
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007a), S. 27 f.
155
154
45
halten156. Mobile Lesegeräte ermöglichen den Mitarbeitern festzustellen, welche Artikel
auf der Verkaufsfläche sind und wo sie sich befinden, so dass sich die Zeit der Suche
verkürzt. Die Mitarbeiter prüfen, wie viele Artikel vorrätig sind, um Ware frühzeitig
nachordern zu können157.
Der Datenschutz spielt beim Einsatz von RFID eine entscheidende Rolle. Auch die
METRO Group hat sich mit diesem Thema auseinander gesetzt. So wird die RFIDTechnologie in vollständigem Einklang mit der europäischen Datenschutzgesetzgebung eingesetzt. Des Weiteren hat die EPCglobal, in der auch die METRO Group
vertreten ist, Richtlinien zum Einsatz von RFID im Kontakt mit Kunden verabschiedet,
die über diese gesetzlichen Bestimmungen hinausgehen. Dementsprechend werden
alle betroffenen Artikel und Geräte mit dem EPCglobal-Logo gekennzeichnet und die
Kunden, z. B. durch schriftliche Kurzinformationen wie Plakate im Verkaufsraum, darüber informiert, wo und in welcher Form RFID zum Einsatz kommt. Schließlich haben
die Kunden die Möglichkeit, nach dem Bezahlvorgang die Transponder an der Kasse
entfernen bzw. unbrauchbar machen zu lassen, damit z. B. bei der Kartenzahlung keine Kunden- mit Produktinformationen in Verbindung gebracht werden können158.
5.3.4 RFID im Verbrauchermarkt
In einer weiteren Abteilung bietet das RFID Innovation Center Einblicke in den Verbrauchermarkt der Zukunft, in dem Szenarien wie verärgerte Gesichter vor leeren Regalen oder lange Warteschlangen an der Kasse der Vergangenheit angehören sollen.
Im Verkaufsraum und an der Kasse können zum Beispiel folgende Technologien zu
einer Verbesserung des Kundenservices und zugleich eine Effizienzsteigerung der
Abläufe beitragen159:

Persönlicher Einkaufsberater: Der Persönliche Einkaufsberater, ein mobiler Kleincomputer am Griff des Einkaufswagens, hilft dem Kunden, den Überblick im Verbrauchermarkt zu behalten. Der Kunde erfasst die Produkte, die er in den Wagen
legt, selbstständig und muss an der Kasse nicht mehr jeden Artikel einzeln auf das
Band legen. Stattdessen gibt er der Kassiererin oder dem Kassierer das Gerät, woraufhin der Bezahlvorgang ausgelöst wird. Außerdem hilft der Persönliche Einkaufsberater dem Kunden bei der Suche nach Produkten, informiert ihn über Sonderangebote und zeigt eine elektronische Einkaufliste an, die der Kunde am heimischen PC erstellt und per Internet an den Markt geschickt hat.
156
Vgl. www.future-store.org [2], abgerufen am 13.12.2007; www.future-store.org [10], abgerufen am
29.12.2007.
157
158
vgl. www.future-store.org [3], abgerufen am 13.12.2007; METRO Group (Hrsg.) (2007b), S. 8.
159

46
Intelligenter Einkaufswagen: Der Einkaufswagen ist mit einem RFID-Lesegerät
ausgestattet und identifiziert automatisch die mit Transpondern versehenen Produkte, die der Kunde in den Wagen legt. Die Produkte müssen somit nicht mehr
einzeln von Hand eingescannt werden.

Intelligentes Regal: Auf Basis der RFID-Technologie ermöglicht dieses System
immer einen vollständigen Überblick über den Bestand in den Regalen und zeigt
bei der Entnahme einzelner Produkte entsprechende Werbefilme auf einem Bildschirm.
Abbildung 18: Intelligentes Regal

De-Activator: Dieses System ist insbesondere im Hinblick auf Daten- und Verbraucherschutz zu erwähnen, denn der De-Activator dient dem Kunden dazu, die
Transponder dauerhaft unbrauchbar zu machen. Nach der Deaktivierung ist der
EPC nicht mehr lesbar und der Transponder lässt sich nicht wieder beschreiben.
Abbildung 19: Deactivator

Kasse mit RFID-Lesegerät: Zukünftig bietet sich ein kombinierter Einsatz des DeActivators und eines Lesegerätes im Kassentisch ein. Durch das Lesegerät wird
der auf die Transponder der Produkte gespeicherte EPC ausgelesen. Bei bezahlten Produkten wird automatisch die Warensicherung deaktiviert und der Transpon-
47
der durch den De-Activator unbrauchbar gemacht. Während sich die Warensicherung wieder aktivieren lässt, bleibt der Transponder dauerhaft unbrauchbar.

Smart Check-out: Der Smart Check-out stellt eine weitere Variante des Bezahlens
und der Deaktivierung dar. Hier stellt der Kunde seinen Einkaufskorb / seine Einkaufstüte auf einen Tisch mit integriertem Lesegerät und erfasst selbstständig per
Knopfdruck alle darin enthaltenen Artikel. Anschließend erfolgt die Bezahlung. Der
Kunde hat anschließend die Möglichkeit auf einem Bildschirm die Transponder
auszuwählen, die er deaktivieren möchte160.
5.3.5 RFID im Haushalt
Auch in das private Umfeld, also den Haushalt, erhält die RFID-Technologie Einzug.
Im RFID Innovation Center wird ein vollständig vernetzter Haushalt vorgestellt, in dem
Elektrogeräte durch drahtlose Kommunikation verbunden sind. In diesem Haushalt
finden sich z. B. folgende RFID-gestützte Geräte:

Intelligenter Kühlschrank / Intelligenter Gefrierschrank: Die Geräte erkennen über
RFID, welche Produkte vorrätig sind und wann ein bestimmter Artikel nachgekauft
werden muss. Der Verbraucher legt hierzu eine Auswahl an Produkten und deren
Mindestbestand fest. Die aktuellen Bestände werden auf einem Bildschirm angezeigt. Ebenso werden Informationen dazu geliefert, wann ein Mindesthaltbarkeitsdatum abläuft. Die gespeicherten Daten lassen sich außerdem über das Internet
abrufen.

Intelligente Waschmaschine: Mithilfe eines RFID-Lesegerätes erkennt die Waschmaschine, mit welchen Textilien der Verbraucher die Trommel befüllt und zeigt auf
einem Display das empfohlene Pflegeprogramm an. Werden Textilien in die
Trommel gelegt, die getrennt gereinigt werden müssen, bekommt der Verbraucher
einen Warnhinweis161.
Abbildung 20: Intelligente Waschmaschine
160
161
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007b), S. 29 ff.
5.4
48
RFID-Implementierung in der Praxis
Im November 2004 führte die METRO Group die RFID-Technologie sukzessive entlang der gesamten Supply Chain ein – von der Produktionsstätte über die Distributionsläger bis zu den Wareneingängen in den Märkten. Zurzeit sind daran die Vertriebsmarken Cash & Carry, Real und Galeria Kaufhof und der Logistikdienstleister der
METRO Group, die MGL, beteiligt162. Auch statteten ab diesem Zeitpunkt zunächst
rund 20 Lieferanten, darunter z. B. die Dr. August Oetker Nahrungsmittel KG oder die
Procter & Gamble GmbH, ihre Warenpaletten mit Transpondern aus163.
Die METRO Group verspricht sich von der RFID-Einführung entlang der gesamten
Prozesskette u. a. den Warenein- und -ausgang, die Steuerung des Nachschubs sowie die Verräumung in Lägern und Filialen zu automatisieren. Einbezogen sind ausgewählte Läger der METRO Group sowie Filialen der Vertriebslinien Metro
Cash & Carry, Real und Kaufhof164. RFID soll die Warenverfügbarkeit und -sicherheit
erhöhen. So wurde durch eine Untersuchung im Future Store der METRO Group herausgestellt, dass die Warenverfügbarkeit aufgrund des Einsatzes von RFID signifikant
gestiegen ist: Ausverkaufssituationen gingen um neun bis 14 % zurück und der Warenschwund wurde um bis zu 18 % reduziert165.
Im Jahr 2007 folgte dann die Ausweitung des RFID-Einsatzes: Bis Ende Oktober wurden mehr als 180 Standorte der Vertriebsmarken Metro Cash & Carry und Real sowie
Zentralläger der MGL mit RFID-Portalen ausgestattet. Zukünftig sollen nur noch Paletten an die Filialen geliefert werden, die mit Transpondern ausgestattet sind. Im Jahr
2008 ist die Umstellung aller weiteren Standorte geplant. Auch wird mit einer deutlichen Steigerung der Teilnehmerzahlen an der RFID-Einführung gerechnet. Dies liegt
u. a. daran, dass die METRO Group das Thema RFID in ihre Jahresgespräche mit der
Industrie einbinden möchte166.
Der derzeitige Schwerpunkt liegt in der Verbreitung von RFID in Deutschland. Die
METRO Group denkt dennoch bereits global und plant im Rahmen des Pilotprojektes
‚Tag it easy’ den Einsatz von RFID in China und Vietnam, an dem rund 100 Hersteller
teilnehmen, und ihre Exportkartons mit Transpondern ausstatten. So lassen sich auch
in der Lieferkette zwischen Asien und Europa deutlich Effizienzsteigerungen erzielen167.
162
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007a), S 26; www.future-store.org [3] Zugriff: 13.12.2007.
Vgl. www.metrogroup.de [9], abgerufen am 27.12.2007.
164
165
Vgl. www.metrogroup.de [9], abgerufen am 27.12.2007.
166
METRO Group (Hrsg.) (2007d), S. 6.
167
163
5.5
49
Voraussetzungen für die Einführung von RFID
Eine Voraussetzung für die gemeinsame Nutzung von RFID ist die Mitgliedschaft bei
EPCglobal, so dass ein Austausch von Daten auf standardisierter Basis möglich ist.
Die Standards anderer Anbieter werden nicht erfasst. Außerdem ist, falls noch nicht
praktiziert, die Umstellung auf den elektronischen Datenaustausch, EDI, mit dem
Nachrichtenformat DESADV für elektronisch übermittelte Lieferavise erforderlich.
Wichtig ist, dass der DESADV vor der Ware im Markt eintrifft und keine Fehler enthält168. Für die Einführung von RFID hat die METRO Group ihren Partnern drei verschiedene Profile zugeordnet, die sich an den Modalitäten der Anlieferung der logistischen Einheit (Paletten- oder Paketanlieferung), den bisher umgesetzten EDINachrichten-Arten (Despatch Advice, DESADV) und der NVE orientieren: Typ A unterstützt bereits DESADV mit NVE, Typ B unterstützt nur DESADV und Typ C nutzte
DESADV bisher nicht169. Je Lieferantenprofil sind vier Umsetzungsphasen vorgesehen, um dem Stand der Lieferanten hinsichtlich deren Stand der Einführung von EDI
und RFID Rechnung zu tragen.
Tabelle 10: Phasen der RFID-Einführung
Phase
0


Lieferanten des Typs A sind optimal vorbereitet
Lieferanten der Typen B und C integrieren DESADV mit NVE in ihre
Systeme (inkl. EDI) und bereiten sich auf die RFID-Integration vor
1

Alle Lieferanten (A, B, C) integrieren RFID auf jeder logistischen
Einheit (Palette/Paket)
2

Alle Lieferanten integrieren RFID auf der Handelseinheit Karton
3

Alle Lieferanten integrieren RFID auf der Handelseinheit Unterkarton
Quelle: In Anlehnung an: METRO Group (Hrsg.) (2006), S. 11
Bei der Einführung von RFID unterstützen die METRO Group und ihre Partner der
Future Store Initiative die Lieferanten in Form der drei maßgeschneiderten Starter Kits.
Diese werden nun vorgestellt.
5.6
RFID Starter Kits
Die METRO Group bietet ihren Partnerunternehmen zur einfachen Einführung von
RFID die Starter Kits A, B und C an, welche verschiedene vorkonfigurierte Hardwarekomponenten mit der passenden Software enthalten und modular aufeinander
aufbauen.
168
169
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2006), S. 10.
Vgl. Ebd.
50
Das Starter Kit A, erhältlich ab 2.800 €, eignet sich vor allem als Einstiegspaket für
Unternehmen, die lediglich einen geringen Teil ihrer Warenlieferungen mit Transpondern versehen wollen. Starter Kit A umfasst: „Drucker bzw. Applikator, TransponderEtiketten, Barcode-Scanner, eine einfache Integration in das Enterprise Ressource
Planning (optional), Beratung und Installation“170.
Mit dem Starter Kit B, ab 9.900 € erhältlich, wird die RFID-Technologie stärker in die
Unternehmensabläufe eingebunden. Starter Kit B beinhaltet neben der Ausstattung
des Starter Kit A noch RFID-gestützte Warenaus- und -eingangstore. Diese erfassen
beispielsweise automatisch mit Transpondern versehene Lieferungen. Lesefehler werden sofort gemeldet. Dadurch kann die Qualität der RFID-Prozesse ständig geprüft
und bei Bedarf verbessert werden171.
Starter Kit C schließlich macht es möglich, RFID vollständig in die eigene ITSystemwelt des Unternehmens zu integrieren. „Außerdem können Unternehmen mit
ihren Industrie- und Handelspartnern entlang der gesamten Prozesskette nun Produktdaten auf elektronischem Weg austauschen“172. Zusätzlich zu den bei Starter Kit A
aufgeführten Komponenten kommt beim Starter Kit C der EPC-Informationsservice
(EPCIS) zum Einsatz173. EPCIS ist Teil der EPCglobal-Standards. „Ab 2008 sind erste
EPCIS-Produkte erhältlich. Sie passen sich ideal an bereits in Unternehmen bestehende Systeme an – wie beispielsweise Warenwirtschafts- oder Lagerverwaltungssysteme. Das EPCIS ermöglicht Herstellern und Händlern unabhängig von der verwendeten Hard- und Software, produkt- und prozessbezogene Daten einheitlich zu erfassen,
zu speichern und weiterzuverarbeiten“174.
Die einzelnen Komponenten der drei Starter Kits sind aufgrund ihres modularen Aufbaus jederzeit erweiter- oder austauschbar175 und entsprechen den EPCglobal Standards176.
170
METRO Group (Hrsg.) (2007c), S. 2.
Vgl. Ebd.
172
Ders. S. 3.
173
Vgl. ders., S. 9.
174
Ders., S. 8.
175
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007c), S. 10.
176
Vgl. METRO Group (Hrsg.) (2007c), S. 3.
171
6
51
Zusammenfassung und Ausblick
Logistische Prozesse zeichnen sich häufig durch einen Mangel an Transparenz und
Nachvollziehbarkeit aus. Hier besteht ein großes Optimierungspotenzial, welches
durch den Einsatz der RFID-Technologie erzielt werden kann. Wurden in vielen Bereichen, z. B. dem Wareneingang, bisher die an den Produkten und Paletten angebrachten Barcodes manuell durch Mitarbeiter ausgelesen, geschieht dies im Rahmen von
RFID automatisch und berührungslos: die an den Produkten und Paletten angebrachten Transponder werden über Funkwellen durch Lesegeräte, beispielsweise in Form
so genannter Gates, ausgelesen, an ein Warenwirtschaftssystem übermittelt und dort
mit den vorhandenen Informationen abgeglichen. Viele Unternehmen versprechen sich
durch den Einsatz von RFID die Möglichkeit, Kosten einzusparen. So wurde beispielsweise im Rahmen einer Fallstudie ermittelt, dass durch das automatische Scannen bei der Produktion von Airbags rund 40.000 Arbeitsstunden pro Jahr eingespart
werden können177.
Es ist davon auszugehen, dass RFID die heute weit verbreiteten automatischen Identifikationsverfahren, so auch den Barcode, zukünftig ergänzen, wenn nicht sogar ersetzen wird178. Zwar hat sich beispielsweise der EAN-Code bewährt, dennoch ist seine
Speicherkapazität eher gering und er ist zudem nicht wieder beschreibbar, wie verschiedene Transpondertypen. Als Nachteil von RFID ist zu nennen, dass die Einführung dieser Technologie mit deutlich höheren Kosten verbunden ist, als der Einsatz
von Barcodes. RFID wird sich somit gegenüber dem Barcode nur dann durchsetzen
können, wenn die Kostendifferenz deutlich geringer wird. Problematisch ist auch der
im Vergleich zum Barcode geringe Standardisierungsgrad. So werden zur Übermittlung der Daten in Europa andere Frequenzen genutzt als in Amerika. Non-ProfitOrganisationen, z. B. EPCglobal sind jedoch bemüht, Abhilfe zu schaffen. Beachtet
werden müssen auch die möglichen Risiken durch Angriffe von außen sowie der Datenschutz. Dies bezieht sich insbesondere auf den Handel und die Möglichkeit, Kunden- und Produktdaten miteinander in Verbindung zu setzen, ohne dass der Kunde
etwas davon merkt. Als Motivator und Multiplikator im Rahmen der Implementierung
von RFID ist – wie in Kapitel 5 beschrieben – die METRO Group anzusehen. Dadurch,
dass ein flächendeckender RFID-Einsatz angestrebt wird, werden auch Lieferanten
und andere Partnerunternehmen dazu veranlasst, ebenfalls vermehrt in RFID zu investieren. Es ist davon auszugehen, dass künftig auch andere Handelsunternehmen
auf den Einsatz von RFID umsteigen werden oder bereits dabei sind, RFID in ihre Unternehmensprozesse zu integrieren.
177
178
Vgl. computerzeitung.de, abgerufen am 27.11.2007.
Vgl. BSI (2004), S. 22.
52
Literaturverzeichnis
a) Monographien und Fachbeiträge
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Deutschland, Berlin
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56
Die Publikationsreihe
Schriftenreihe Logistikforschung / Research Paper Logistics
In der Schriftenreihe Logistikforschung des Institutes für Logistik- & Dienstleistungsmanagement (ild) der FOM werden fortlaufend aktuelle Fragestellungen rund um die
Entwicklung der Logistikbranche aufgegriffen. Sowohl aus der Perspektive der Logistikdienstleister als auch der verladenden Wirtschaft aus Industrie und Handel werden
innovative Konzepte und praxisbezogene Instrumente des Logistikmanagement vorgestellt. Damit kann ein öffentlicher Austausch von Erfahrungswerten und Benchmarks
in der Logistik erfolgen, was insbesondere den KMU der Branche zu Gute kommt.
Herausgeber: Prof. Dr. M. Klumpp
The series research paper logistics within Institute for Logistics and Service Management of FOM University of Applied Sciences addresses management topics within the
logistics industry. The research perspectives include logistics service providers as well
as industry and commerce concerned with logistics research questions. The research
documents support an open discussion about logistics concepts and benchmarks.
Editor: Prof. Dr. M. Klumpp
Band 1, 11/2007
Klumpp, M./Bovie, F.: Personalmanagement in der Logistikwirtschaft
Band 2, 12/2007
Jasper, A./Klumpp, M.: Handelslogistik und E-Commerce
Band 3, 01/2008
Klumpp, M. (Hrsg.): Logistikanforderungen globaler Wertschöpfungsketten (Dokumentation 1. FOM Forum Logistik Duisburg
vom 24.10.2007)
Band 4, 03/2008
Matheus, D./Klumpp, M.: Radio Frequency Identification (RFID)
in der Logistik
Die 1993 von Verbänden der Wirtschaft gegründete staatlich anerkannte gemeinnützige FOM
Fachhochschule für Oekonomie & Management verfügt über 18 Hochschulstudienzentrum
in Deutschland und einen weiteren im Ausland.
Als praxisorientierte Fachhochschule fördert die FOM den Wissenstransfer zwischen
Hochschule und Unternehmen. Dabei sind alle wirtschaftswissenschaftlichen Studiengänge
der FOM auf die Bedürfnisse von Berufstätigen zugeschnitten. Die hohe Akzeptanz der
FOM zeigt sich nicht nur in der engen Zusammenarbeit mit staatlichen Hochschulen, sondern
auch in den zahlreichen Firmenkooperationen. FOM-Absolventen verfügen über solide
Fachkompetenzen wie auch über herausragende soziale Kompetenzen und sind deshalb
von der Wirtschaft sehr begehrt.
Weitere Informationen finden Sie unter www.fom.de
Das Ziel des ild Institut für Logistik- & Dienstleistungsmanagement ist der konstruktive Austausch zwischen anwendungsorientierter Forschung und Betriebspraxis. Die Wissenschaftler
des Instituts untersuchen nachhaltige und innovative Logistik- und Dienstleistungskonzepte
unterschiedlicher Bereiche, initiieren fachbezogene Managementdiskurse und sorgen zudem
für einen anwendungs- und wirtschaftsorientierten Transfer ihrer Forschungsergebnisse
in die Unternehmen. So werden die wesentlichen Erkenntnisse der verschiedenen Projekte
und Forschungen unter anderem in dieser Schriftenreihe Logistikforschung herausgegeben.
Darüber hinaus erfolgen weitergehende Veröffentlichungen bei nationalen und internationalen
Fachkonferenzen sowie in Fachpublikationen.
Weitere Informationen finden Sie unter www.fom-ild.de
ISSN 1866-0304

Radio Frequency Identification (RFID) in der Logistik

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