Überblick

 

Ein Sankey-Diagramm ist eine spezielle Art von Flussdiagramm, das zur Visualisierung von Material-, Energie- oder Kostenströmen verwendet wird. Es zeichnet sich durch seine charakteristischen Flusslinien aus, deren Breite proportional zur Menge des jeweiligen Flusses ist. Das Diagramm wurde nach dem irischen Ingenieur Captain Matthew Henry Phineas Riall Sankey benannt, der es erstmals 1898 zur Darstellung von Energieverlusten in Dampfmaschinen verwendete.

Sankey-Diagramme sind besonders nützlich, um komplexe Prozesse verständlich darzustellen und Ineffizienzen zu identifizieren. Ein Beispiel hierfür wäre die Visualisierung des Energieflusses in einem Produktionsprozess, bei dem die verschiedenen Energiequellen und ihre Nutzung bis hin zu den Energieverlusten dargestellt werden.

 

Konzept

 

Das Konzept eines Sankey-Diagramms basiert auf der Idee, dass die Breite der Flusslinien die Menge des durch den Prozess fließenden Materials, der Energie oder der Kosten darstellt. Diese Art der Visualisierung ermöglicht es, auf einen Blick zu erkennen, wo die größten Ströme und die größten Verluste auftreten. Die Hauptbestandteile eines Sankey-Diagramms sind:

  1. Knoten (Nodes): Diese stellen die verschiedenen Punkte im Prozess dar, an denen Material, Energie oder Kosten fließen oder umgewandelt werden. Ein Knoten kann eine Quelle, ein Ziel oder ein Zwischenpunkt im Fluss darstellen.
  2. Flusslinien (Flows): Diese verbinden die Knoten und stellen den tatsächlichen Fluss von Material, Energie oder Kosten dar. Die Breite der Flusslinien ist proportional zur Menge des Flusses. Dies ist das wichtigste Merkmal des Sankey-Diagramms, da es die Menge visuell darstellt und es einfach macht, die bedeutendsten Flüsse und Verluste zu identifizieren.
  3. Farbcodierung: Oft werden verschiedene Farben verwendet, um unterschiedliche Arten von Flüssen oder Materialien zu unterscheiden. Zum Beispiel könnte eine Farbe für elektrische Energie und eine andere für Wärmeenergie verwendet werden. Dies erhöht die Verständlichkeit und Übersichtlichkeit des Diagramms.

 

Schritte zur Erstellung eines Sankey-Diagramms:

  1. Daten sammeln: Der erste Schritt besteht darin, alle relevanten Daten zu sammeln. Dies können Materialmengen, Energieverbrauch, Kosten oder andere Messgrößen sein. Es ist wichtig, dass die Daten genau und vollständig sind, um ein aussagekräftiges Diagramm erstellen zu können.
  2. Knoten identifizieren: Basierend auf den gesammelten Daten werden die verschiedenen Knoten identifiziert, die die Quellen, Ziele und Zwischenpunkte im Prozess darstellen. Diese Knoten bilden die Grundlage des Diagramms.
  3. Flusslinien bestimmen: Die Verbindungen zwischen den Knoten werden festgelegt und die Menge des Flusses wird für jede Verbindung berechnet. Dies bestimmt die Breite der Flusslinien im Diagramm.
  4. Diagramm zeichnen: Mithilfe von Software-Tools oder manuell wird das Sankey-Diagramm erstellt. Die Knoten werden platziert und die Flusslinien zwischen ihnen gezeichnet. Die Breite der Flusslinien wird entsprechend den berechneten Mengen angepasst.
  5. Farbcodierung und Beschriftung: Um das Diagramm leichter verständlich zu machen, werden die Flusslinien farblich kodiert und die Knoten und Flüsse beschriftet. Dies erleichtert die Interpretation der Daten und die Identifikation von Schlüsselbereichen.

 

Beispiele für Anwendungen:

  1. Energiefluss-Analyse: Sankey-Diagramme werden häufig verwendet, um den Energiefluss in einem System zu visualisieren. Dies kann auf verschiedenen Ebenen geschehen, von einem einzelnen Prozess bis hin zu nationalen oder globalen Energieflüssen. Ein Beispiel ist die Darstellung des Energieflusses in einem Kraftwerk, bei dem die verschiedenen Energiequellen, Umwandlungen und Verluste dargestellt werden.
  2. Materialfluss-Analyse: In der Produktion und im Umweltschutz werden Sankey-Diagramme verwendet, um den Fluss von Materialien zu verfolgen. Dies kann helfen, Ineffizienzen zu identifizieren und Möglichkeiten zur Materialeinsparung oder Recycling zu finden. Ein Beispiel wäre die Darstellung des Materialflusses in einem Produktionsprozess, bei dem Rohmaterialien in Endprodukte und Abfälle umgewandelt werden.
  3. Kostenfluss-Analyse: Unternehmen können Sankey-Diagramme verwenden, um die Verteilung und den Fluss von Kosten innerhalb eines Projekts oder einer Abteilung zu visualisieren. Dies kann helfen, Kostentreiber zu identifizieren und Einsparpotenziale aufzudecken. Ein Beispiel ist die Analyse der Kostenverteilung in einem Fertigungsprozess, bei dem die verschiedenen Kostenkategorien und ihre Verteilung dargestellt werden.

 

Mehrwert

 

Sankey-Diagramme bieten zahlreiche Vorteile, die sie zu einem wertvollen Werkzeug in der Datenvisualisierung und Prozessanalyse machen:

  1. Visuelle Klarheit: Durch die proportionale Darstellung der Flüsse ermöglicht ein Sankey-Diagramm eine schnelle und intuitive Erfassung der Daten. Dies erleichtert es, große Flüsse und Verluste zu erkennen und die wichtigsten Bereiche zu identifizieren, die Aufmerksamkeit erfordern.
  2. Komplexitätsreduktion: Komplexe Prozesse und Systeme können durch Sankey-Diagramme vereinfacht und verständlich gemacht werden. Dies hilft Managern und Entscheidungsträgern, die Daten zu interpretieren und fundierte Entscheidungen zu treffen.
  3. Identifikation von Ineffizienzen: Sankey-Diagramme machen Ineffizienzen und Verluste im System sichtbar. Dies ermöglicht es, gezielte Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz zu ergreifen und Ressourcen besser zu nutzen.
  4. Kommunikation und Zusammenarbeit: Sankey-Diagramme sind ein effektives Kommunikationsmittel, um komplexe Informationen darzustellen und zu teilen. Sie fördern die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Abteilungen und Teams, da sie eine gemeinsame visuelle Grundlage für Diskussionen und Analysen bieten.
  5. Flexibilität: Sankey-Diagramme können in einer Vielzahl von Kontexten und für unterschiedliche Arten von Daten verwendet werden. Sie sind anpassbar und können je nach Bedarf und Zielsetzung modifiziert werden.

 

Trotz ihrer vielen Vorteile gibt es auch einige Herausforderungen bei der Nutzung von Sankey-Diagrammen:

  1. Datenverfügbarkeit und -genauigkeit: Die Erstellung eines Sankey-Diagramms erfordert genaue und vollständige Daten. Unvollständige oder ungenaue Daten können die Aussagekraft des Diagramms beeinträchtigen und zu falschen Schlussfolgerungen führen.
  2. Komplexität bei großen Datenmengen: Bei sehr großen und komplexen Systemen kann das Sankey-Diagramm selbst komplex und schwer lesbar werden. Es erfordert dann eine sorgfältige Gestaltung und möglicherweise eine Aufteilung in mehrere Diagramme. Hier kann das Arbeiten mit Stichproben helfen.
  3. Interpretation: Die Interpretation von Sankey-Diagrammen erfordert ein gewisses Maß an Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse und Daten. Ohne dieses Verständnis können die Informationen missverstanden oder falsch interpretiert werden.
  4. Software-Anforderungen: Die Erstellung von Sankey-Diagrammen erfordert ggfs. spezialisierte Software-Tools, die nicht immer leicht zu bedienen sind. Die Auswahl der richtigen Software und die Schulung der Mitarbeiter in deren Nutzung können zusätzliche Ressourcen erfordern. Alternativ kann ein Sankey-Diagramm auch händisch aufgenommen werden.

 

Sankey-Diagramme sind ein leistungsstarkes Werkzeug zur Visualisierung von Material-, Energie- und Kostenströmen. Sie bieten eine klare und intuitive Darstellung, die es erleichtert, Ineffizienzen zu identifizieren und fundierte Entscheidungen zu treffen. Trotz der Herausforderungen bei der Datenerfassung und der Komplexität großer Systeme bieten Sankey-Diagramme erhebliche Vorteile für die Prozessanalyse und -optimierung. Mit der richtigen Planung und Nutzung können sie einen wesentlichen Beitrag zur Effizienzsteigerung und zur Verbesserung der Ressourcennutzung in Unternehmen leisten.