Nachhaltige City-Logistik

Bewegt durch Klimawandel und Ressourcenknappheit haben heute viele Menschen das Bedürfnis, ihr Leben bewusster und nachhaltiger zu gestalten.

Neue Lösungen und Technologien in der City-Logistik sind notwendig um neue Lebens- und Konsumgewohnheiten wie das steigende Onlineshopping zu ermöglichen und, aber auch die Lebensqualität und Versorgungssicherheit der Menschen zu erhöhen. Ebenso müssen Gewerbe, Handel und Industrie mit Produktionsmitteln versorgt werden. Gleichzeitig soll Umweltbelastungen entgegengewirkt werden.

Der Großteil der in Städten konsumierten Waren stammen von außen. Mit der Versorgung der Bevölkerung übernimmt die urbane Güterlogistik eine zentrale Funktion in der Stadt und ist für das Funktionieren der Wirtschaft von zentraler Bedeutung. Gleichzeitig stellt die City-Logistik jedoch auch eine der größten Herausforderungen von Städten dar. Durch neue Technologien und Anforderungen, wie beispielsweise der optimierten Paketlogistik und dem zunehmenden Online-Handel, steht die gesamte Logistikbranche insbesondere in städtischen Regionen vor tiefgreifenden Veränderungen. Der innerstädtische Lieferverkehr hat aber auch negative Folgen auf Luftqualität, Flächenverbrauch sowie Lärmbelastung und fordert damit neue organisatorische, technologische und verkehrliche Lösungskonzepte. Diese umfassen beispielsweise CO2-freie Zustellungen, die Reduzierung von Lieferfahrten oder die Etablierung neutraler Paketkästen.

Die Herausforderungen dabei reichen von der Emissionsreduzierung, der effektiven Optimierung der letzten Meile und der erfolgreichen Warenübergabe über die Bewältigung von Nutzungskonflikten von Flächen bis hin zur Bereitstellung messbarer, prognosefähiger Güterverkehrsdaten sowie der Abwägung der Wechselwirkungen von öffentlichen Maßnahmen im Güterverkehr. Neben der Bündelung von Transporten ist besonders das Vermeiden von entbehrlichen Güterverkehren für eine nachhaltige City-Logistik essentiell.

Sowohl in Österreich als auch weltweit arbeiten Wissenschaft, Wirtschaft und Politik deshalb intensiv an nachhaltigen Lösungen. Diese werden das Leben vor allem in Städten entscheidend verändern und neu gestalten. Erfolgreiche Projekte des Programms „Mobilität der Zukunft" analysieren, entwickeln neue Lösungen und analysieren und bewerten Trends und Lösungen in der City-Logistik mit Blick in die Zukunft und schaffen somit neue Perspektiven.

Dynamische Optimierung der letzten Meile

Im Projekt „Last Mile Optimization" (kurz LAMIOP) der Unternehmen Gebrüder Weiss und inet-logistics gemeinsam mit der Fachhochschule Vorarlberg wurden Möglichkeiten der dynamischen Optimierung der ersten und letzten Meile von Sammelgutspeditionen erforscht.

Im Zuge des Projekts konnten punktuelle Einzelfahrt-Optimierungen durch das Konzept ganzheitlicher Optimierung abgelöst werden. Es wird in Zukunft also nicht mehr die Tour eines einzelnen LKW, sondern die Touren aller LKW eines Standorts gemeinsam optimiert, um damit ein gesamthaftes Optimum zu erreichen. Zu diesem Zweck wurde ein neuer Algorithmus entwickelt, der die notwendige Flexibilität hinsichtlich der sich ständig ändernden Anforderungen gewährleisten kann. Außerdem wurde ein Softwareprototyp bei inet-logistics implementiert und von SpeditionsmitarbeiterInnen hinsichtlich Usability und Funktionalität erfolgreich getestet.

Um bis zu 25% konnten die gefahrenen LKW-Kilometer bei den durchgeführten Tests reduziert werden. Durch die Erhöhung der Effizienz in der Ausnutzung der Nahverkehrsfahrzeuge sowie die Optimierung der gefahrenen Routen konnten in den getesteten Szenarien Kosteneinsparungen von 10% erzielt werden.

Verbesserung des Erstzustellprozesses

Gegenwärtig enden Paketzustellungen oft nicht bei den EndkundInnen, sondern in einer Abholstelle, weil niemand zu Hause anzutreffen war. So müssen schlussendlich die EndkundInnen selbst für die Endauslieferung sorgen. Ausgelöst bzw. verschärft wird diese Problematik durch fixe Zeitfenster der Zusteller bzw. Abholorte.

Ziel des Projekts SAILOR war die erfolgreiche Optimierung der kostspieligen „letzten Meile", also der Lieferung einer Sendung vom letzten Logistikknoten an die Zieladresse und die erfolgte Übergabe an die Person. SAILOR konnte die Erfolgsquote in der Erstzustellung signifikant erhöhen, indem Systeme für Echtzeit-KundInnenfeedback und optimierte Routenberechnung kombiniert wurden.

Um ein international gültiges Konzept für die Optimierung des Erstzustellprozesses zu entwickeln, wurde dieses mit lokalen Stakeholdern in 4 unterschiedlichen europäischen Regionen erarbeitet. Neben dem Fahrradbotendienst Veloblitz der Fuhrwerk Logistik GmbH aus Graz waren Stakeholder aus Amsterdam, aus Borlänge in Schweden und der Region rund um San Sebastian in Spanien inkludiert.

KundInnen können in Echtzeit auf das geschätzte Zustelldatum reagieren und so im Voraus sicherstellen, dass sie zum Zeitpunkt der Lieferung Zuhause sind oder die Lieferung in Echtzeit umleiten. Durch die Integration der im SAILOR-Projekt entwickelten Mechanismen in bestehende Logistiksoftware können LogistikerInnen gefahrene Kilometer und so CO2-Ausstoß minimieren. Zusätzlich können Zeit und dadurch letztendlich auch Kosten gespart werden.

Manuel Kadletz, TeleConsult Austria GmbH

In dieser Darstellung werden zwei unterschiedliche Ausliefervarianten gezeigt. In der ersten Variante übernimmt ein Kleintransporter die Auslieferung. Es kommt zu keiner Paketübergabe, nachdem der Kunde oder die Kundin nicht anzutreffen war. In der zweiten Variante erfolgt die Auslieferung über einen Fahrradboten. Durch das SAILOR Konzept wird Kunden-Echtzeit Feedback integriert und es kommt daher zu einer erfolgreichen Erstzustellung.
SAILOR Konzept (Projekt SAILOR)

Nachfrageorientierte Lieferung

Im Rahmen des Projektes „DeliveryOnDemand" wurde das traditionelle Auslieferkonzept von Paketdiensten neu gedacht: Im innovativen Ansatz werden Business2Business (B2B) KundInnen in der Zustellung von PrivatempfängerInnen (B2C) getrennt, um wesentliche Vorteile für beide Gruppen zu erreichen. Während B2B KundInnen von einer schnelleren Zustellung am Vormittag profitieren, werden die B2C-KundInnen primär am Nachmittag und Abend angefahren. Damit können die nicht mehr ganz so vollen Touren flexibler auf Zeitfensteranforderungen und kurzfristige Umdisponierungen der EmpfängerInnen reagieren und zudem in der zweiten Auslieferwelle auch Same Day-Sendungen regionaler Versender (die am Vormittag aufgegeben wurden) mitnehmen. Bedingt durch den systemimmanenten Nachladeprozess (siehe Grafik) für die zweite Welle können auch Elektrofahrzeuge in überzeugender Art und Weise für die - primär innerstädtische - Zustellung zum Einsatz kommen und neue Geschäftsmodelle durch regionale Versender entwickelt werden.

Die Grafik zeigt zwei Balken, die einen Zeitraum zwischen 6:00 und 20:00 zeigen. Im oberen Balken wird die Ausgangssituation mit einem Mix aus Lieferungen von Firmen- und Privatkunden auf der letzten Meile gezeigt, die sich laufend abwechseln und in Punkten auf der Achse dargestellt werden. Im zweiten Balken wird ein Beispiel für die sogenannte Second Wave-Auslieferung gezeigt bei der Firmen- und Privatkunden in unterschiedlichen Zeiträumen beliefert werden. Von 6 bis zirka 15 Uhr erfolgt die Zustellung an Firmenkunden und bis 20 Uhr an Privatkunden.
Second Wave-Konzept in der Paketzustellung (Projekt DeliveryOnDemand)

Die Second Wave-Ausbalancierung des Versandvolumens bewirkt vor allem eine verbesserte Planungsgenauigkeit der Einsatzzeiten für das Fahrpersonal, höhere Zufriedenheit der EmpfängerInnen durch erweiterte Lieferserviceoptionen sowie eine machbare CO2-Reduktion durch den Einsatz emissionsarmer Fahrzeuge auf der letzten Meile.

Bündelungen der Paketströme durch erweiterte Lieferserviceoptionen für Empfängerinnen und Empfänger in Kombination mit Paketsplitting in B2B- und B2C-Kundinnen und Kunden und deren Belieferung in unterschiedlichen Wellen stellten in diesem Kontext potenzielle neue Business Cases für Same-Day Versender dar

Dr. Bartosz Schatzlmayr-Piekarz, i-LOG Integrated Logistics

Urbane Güter- und Personengondel

Im Zentrum des Projektes „ROPEWAY_POT II" stand die Ermittlung des Potentials einer kombinierten Güter- und Personenseilbahn als Teil eines städtischen Gesamtverkehrssystems in Graz. Untersucht wurde erstmals das Potenzial für ein vollständig integriertes städtisches Seilbahnsystem für Warenlieferung und Frachtlogistik im Rahmen der „Last Mile" - Logistik. Gleichzeitig wurde dabei auch die parallele Nutzung für den öffentlichen Personenverkehr einbezogen, nachdem bereits eine Vorstudie ergeben hatte, dass eine derartige Lösung durchaus Potenzial hätte.

Wie die Untersuchung gezeigt hat, ist es durch die kombinierte Güterseilbahn möglich den Warentransport von der Stadtgrenze über die „letzte Meile" zu Geschäften und PrivatkundInnen sinnvoll zu bündeln. Dadurch werden stark frequentierte Verkehrswege innerhalb der Stadt entlastet und negative Umweltauswirkungen verringert. Die durchgeführten Verkehrssimulationen und Berechnungen zeigten Synergieeffekte, die innerhalb des Gesamtsystems des Güter- und Personenverkehrs in Graz erzeugt werden können. Demnach ergab sich eine Einsparung der Kfz-Fahrleistung von rund 750.000 km pro Jahr, was zu einer eheblichen Emissionsreduktion beiträgt.

Die Ergebnisse des Projektes bilden die Grundlage für die aktuelle Machbarkeitsstudie MUM2030+ (Moderne Urbane Mobilität 2030), die die Umsetzung der Personen- und Güterseilbahn in Kombination mit einer Metro als leistungsfähige Hauptachsen des ÖV-Netzes für die Stadt Graz untersucht.

Die Grafik zeigt ein schematisches Beispiel einer Paketlieferung ohne und mit Seilbahn. Bei der Lieferung ohne Seilbahn fährt ein Transporter vom Cargo Center Graz 20km in die Innenstadt, durchläuft mehrere Zustellstationen und fährt wieder zurück ins Cargo Center. Bei dem Beispiel mit Seilbahn fährt ein Transporter 13 km in einen City Hub. Von dort führt die Seilbahn zu einer Verteilstation. Die Auslieferung der Pakete in die Grazer Innenstadt erfolgt über FahrradbotInnen auf E-Bikes.
Beispiel Paketlieferung ohne und mit Seilbahn (Projekt ROPEWAY_POT II)

Crowd Delivery

Im Rahmen von „GutZuFuß" wurde das Potential alltäglicher, nachhaltiger und aktiver Mobilitätsformen zur Beförderung von Kleingut im urbanen Raum untersucht. Analysiert wurde, ob und unter welchen Voraussetzungen die vorhandene aktive und nachhaltige Mobilität mit dem Bedürfnis der Kleingutbeförderung verschmolzen werden kann. Ziel war es zu ermitteln, ob an einem solchen System ausreichende Nachfrage besteht und wie es aufgebaut sein muss, damit es zuverlässig funktioniert.

Dazu wurde folgendes Szenario angenommen: Personen, die Güter bei Alltagswegen mitnehmen möchten, lassen sich (per App am Mobiltelefon) auf ausgewählten Routen orten oder bestimmen über einen Routenplaner den geplanten Weg, auf dem sie Kleingut mitnehmen. Möchte eine Person nun ein Gut versenden, gibt sie im System den gewünschten Abholort- und Zielpunkt bzw. ein passendes Zeitfenster an. Durch die App wird automatisch die nächstgelegene Person lokalisiert, auf deren Route die gewünschte Abhol- und Zustellstelle liegen und die Verknüpfung zwischen beiden Personen wird hergestellt. Neben B2B-„Botendiensten" bietet sich dieses System v.a. im Bereich der letzten Meile an.

Durch die Nutzung bereits vorhandener nachhaltiger Mobilität für die Zustellung im Bereich der letzten Meile sowie auf der Langstrecke lassen sich erfolglose Zustellversuche und somit entsprechende Emissionen reduzieren. Gleichzeitig kann die Servicequalität insbesondere für mobilitätseingeschränkte Personen deutlich verbessert werden.

Jedoch hat sich gezeigt, dass für den ursprünglichen Gedanken einer Tür-zu-Tür-Beförderung von teils eiligen Sendungen durch Privatpersonen die kritische Masse der teilnahmewilligen Personen nur schwer erreichbar ist. Es zeigten sich jedoch große Potentiale auf Langstrecken insbesondere bei Bahnfahrten. Die Umsetzbarkeit eines Fern-Transportes wird nun im Rahmen des Projektes „CargoPV" geprüft.

Die Darstellung zeigt den schematischen Prozessablauf von GutZuFuß in der Variante des Fernstreckentransportes in mehreren Schritten. In den ersten beiden Schritten lassen sich die BenutzerInnen registrieren und melden sich über ihre Mobiltelefonapp an, welche auf eine Cloud zugreift. Über die App wird automatisch die nächstgelegene Person lokalisiert, auf deren Route die gewünschte Abhol- und Zustellstelle liegt und die Verknüpfung zwischen den Personen hergestellt. Im nächsten Schritt kann ein Paket zum Beispiel von einem Bahnhof mit dem Zug zu einer anderen Bahnstation transportiert werden.
Prozessablauf GutZuFuß in der neuen Variante des Fernstreckentransportes (CG)

Darüber hinaus beschäftigten sich weitere Projekte zum Thema Crowd Delivery wie zum Beispiel „LoMaCro+", einem lokalen Marktplatz für Crowd Delivery zur Unterstützung des lokalen Einzelhandels.

Offenes Warenaustauschsystem

Ziel des Projekts „Skalierbares, offenes Waren-Austausch-System" (SoWAS) ist die Entwicklung eines offenen Übergabesystems für Waren und Pakete für den öffentlichen bzw. halböffentlichen Raum. Das System kann sowohl kommerziell als auch privat genutzt werden und steht grundsätzlich allen Logistikdienstleistern und PrivatkundenInnen offen. Somit bietet es eine Alternative zu den sich etablierenden geschlossenen Einzelsystemen, die nur für bestimmte NutzerInnengruppen, je nach Logistikdienstleister, zugänglich sind und deren Verfügbarkeit dadurch stark eingeschränkt ist.

Das System soll jederzeit zugänglich und einfach und flexibel nutzbar sein z.B. für

  • Paketzustellungen
  • Paketversendung (Retourenaufgabe)
  • zum Austausch und Verwahren von Gegenständen im privaten Umfeld („sharing economy")
  • weitere neuartige Dienst- und Serviceleistungen
Durch die Positionierung des Paketautomat-Systems im öffentlichen Raum wäre das System für möglichst viele NutzerInnen zugänglich, z.B. in urbanen Siedlungsgebieten, im Umfeld von Haltestellen oder an Verkehrsknoten. Das Projektteam rund um die TU Graz entwickelt und testet einen Prototyp in einem Neubau-Testgebiet der Stadt Graz, um ein einsatzfähiges System für breite Anwendungsgebiete sicherzustellen.
 
In weiterer Folge können durch dieses Warenaustauschsystem Zustell- und Abholwege reduziert und die City-Logistik ökologisch nachhaltiger gestaltet werden. Gleichzeitig können sich neue Geschäfts- und Betreibermodelle eröffnen und damit für die Wirtschaft und KundInnen weitere Vorteile bringen. Die Umsetzung des Projekts läuft noch bis Ende 2020.

Mobiles Ladezonenmanagement

Lieferverkehr und die damit verbundene Ladetätigkeit führt vor allem im urbanen Raum häufig zu Herausforderungen für die städtische Verwaltung und alle Beteiligten. Die für eine reibungslos funktionierende Logistik erforderlichen Ladezonen können in Ballungsräumen jedoch nur in begrenztem Ausmaß zur Verfügung gestellt werden.

Im Rahmen eines Vorgängerprojekts („Urban Loading") wurde gefunden, dass die Feststellung der Belegung von Ladezonen mittels Sensoren und die Bereitstellung dieser Informationen an Verkehrsteilnehmer wesentlich zu einer Optimierung der Auslastung von Ladezonen beitragen kann.

Dieses Foto zeigt ein silbernes Auto, das auf der rechten Straßenseite geparkt ist. Am rechten Straßenrand liegt ein „SCHNURRR“ mit den integrierten Sensoren. Er erstreckt sich länglich am Rand über rund 2 Parkplätze und ist schwarz mit einem gelben Längsstreifen. Daneben steht ein Laptop, der mit dem zugehörigen System verbunden ist.
SCHNURRR (PRISMA Solutions, Katharina Grundei)

Im Folgeprojekt „SCHNURRR" wurde nun an dieser Lösung weitergearbeitet. Zentrale Fragen waren, wie Sensoren am besten einen Lieferwagen in der Ladezone erfassen können und wie diese Information bestmöglich an andere Lieferantinnen und Lieferanten weitergegeben werden kann. Ziel war es zudem anhand dieser online verfügbaren Belegungsdaten einerseits die Planung und Validierung von Ladezonen zu unterstützen und andererseits die Prognose von Stellplatzinformationssystemen zu verbessern.

Im Dezember 2019 wurde das Projekt mit einem Feldtest in Wien abgeschlossen. Aufbauend auf den Erkenntnissen und der wissenschaftlichen Evaluierung durch den thinkport VIENNA wird an Verbesserungen und an weiteren Bauformen der SCHNURRR gearbeitet, um von einem Labormuster (siehe Abbildung) zu einem Produkt mit Marktreife und einem produktiven Einsatz zu kommen

Wirkungszusammenhänge in Ballungszentren

Dicht bewohnte Ballungsräume bilden ein eng vernetztes System, in dem sehr unterschiedliche Lebens- und Regulierungsbereiche (z.B. Wohnen, Arbeiten, Verkehr) interagieren. Maßnahmen der öffentlichen Hand, die den Güterverkehr betreffen, führen daher oft zu Wechselwirkungen, die in verschiedenen Lebensbereichen unterschiedlich wirksam werden und deren Effekte weit über den Verkehr hinausreichen.

Ziel des von ECONSULT und HERRY Consult durchgeführten Projekts „WiGiB" war es, diese Wirkungszusammenhänge zu identifizieren und ihre Auswirkungen abzuschätzen. Um eine umfassende Sichtweise zu erreichen, die anstelle von Einzellösungen die Auswirkungen von Teilmaßnahmen auf das System Ballungsraum beschreiben kann, wurde ein Tool erarbeitet, (siehe Abbildung) das Wechselwirkungen darstellen kann und eine Reihe von Ausgangsparametern (Größe, Dichte etc.) auswählen lässt.

In WiGiB werden durchgängige Wirkungsketten im Verkehrssystem dargestellt, wodurch die Auswirkungen von Maßnahmen bis hin zum Beitrag zur Erreichung städtischer Ziele transparent gemacht werden. Der umfassende Maßnahmenkatalog ist dabei ein Werkzeugkoffer, aus dem passende Tools ausgesucht und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit getestet werden können.

Mag. Gerda Hartmann, ECONSULT Betriebsberatung

Das Tool und ein begleitendes Handbuch stehen online für alle interessierten Stakeholder zur Verfügung. Es kann vor allem den Verantwortlichen in Städten als Diskussionsgrundlage und zur besseren Einschätzung bei Entscheidungen für Maßnahmen im Güterverkehrsbereich dienen.

Um diese Wirkungszusammenhänge und Prognosen bestmöglich berechnen zu können, benötigt es jedoch aktuelle Daten und ein möglichst aktuelles Verkehrsmodell – das im Projekt GÜMORE entwickelt wird.

Güterverkehrsmodell Ostregion

Im Rahmen des Projektes GÜMORE wird ein realitätsnahes und prognosefähiges Güterverkehrsmodell für die Ostregion (Region Wien, Niederösterreich und Burgenland) aufgebaut.

Die Steuerung des Güterverkehrs ist in den letzten Jahren in den Fokus der öffentlichen Verwaltung gerückt. Insbesondere in den Ballungsräumen wird unter dem Begriff City-Logistik versucht, die städtische Infrastruktur zu entlasten und gleichzeitig die Versorgungsqualität in der Stadt zu verbessern.

Dazu ist es notwendig den Güterverkehr durch ein Modell in hoher Qualität prognosefähig abzubilden. Das Modell soll die Wirkung von Maßnahmen der City-Logistik abschätzen, die Planung von Straßenerhaltungsmaßnahmen und Neubautätigkeiten unterstützen und den Logistikern neue Planungsmöglichkeiten in die Hand geben. In einem Dialog zwischen Wissenschaft und Praxis sollen Ansätze gefunden werden, die die verfügbaren (Daten-)Grundlagen so gegeneinander absichern, dass eine verlässliche Planungsgrundlage entsteht. Mit Hilfe des neuen Modells sollen Maßnahmen zur Entlastung der Verkehrsinfrastruktur und der anwohnenden Bevölkerung bei Sicherstellung der Erreichbarkeit für die Versorgung mit Gütern und Leistungen möglichst in Kombination mit neuen Diensten für die Bevölkerung und die Wirtschaft quantitativ bewertet werden können.

Einer weiteren Schwerpunkt der Forschung- und Fördertätigkeit bilden unterschiedliche Typen von Logistik-Hubs in Ballungsräumen, also von zentralen Umschlagpunkten für Güter, die mehrere Netzwerke und Güterströme unterschiedlicher Branchen verbinden. Dabei sollen intelligente Kombinationen aus unterschiedlichen Verkehrsträgern zum Einsatz kommen. Unter Berücksichtigung vielfältiger Kooperationsformen sollen dadurch wirtschaftlich nachhaltige Betreiber- und Geschäftsmodelle entstehen. Weitere Projekte mit besonderem Fokus auf Logistik-Hubs finden Sie im Beitrag im Herbst 2020.

Alle genannten Projekte wurden im Rahmen des Forschungs-, Technologie- und Innovationsprogramms „Mobilität der Zukunft" im Themenfeld Gütermobilität vom Bundesministerium für Klimaschutz gefördert. Die beiden Projekte SCHNURRR und GÜMORE werden u. a. als Piloten im Rahmen des Prozesses „Nachhaltige Logistik 2030+ Niederösterreich-Wien" geführt.