LogIKTram – Logistikkonzept und IKT-Plattform für stadtbahnbasierten Gütertransport

  • Ansprechpartner:

    Dr.-Ing. Martin Kagerbauer
    Lukas Barthelmes, M.Sc.
    Anna Reiffer, M.Sc.
    Emre Görgülü, M.Sc.

  • Förderung:

    Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

  • Partner:

    Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH (Koordinator)
    DB Engineering & Consulting GmbH
    FZI Forschungszentrum Informatik
    Hochschule Offenburg
    INIT Innovative Informatikanwendungen in Transport-, Verkehrs- und Leitsystemen GmbH
    KIT - Institut für Fahrzeugsystemtechnik (FAST)
    MARLO Consultants GmbH
    SimPlan AG
    Thales Deutschland GmbH

  • Beginn:

    2021

  • Ende:

    2024

Problemstellung

Die gute wirtschaftliche Entwicklung der vergangenen Jahrzehnte hat zu einem stetigen Anstieg der Güterverkehrsnachfrage in Deutschland geführt. Der Wandel der Güterstruktur hin zu immer kleinteiligeren Lieferungen sowie die hohen Anforderungen an die Flexibilität des Logistiksystems durch die Industrie (z.B. Just-in-Time Lieferung), aber auch Privatkund:innen, die eine immer schnellere Zustellung ihrer Waren fordern, haben zu einer Steigerung des Straßengüterverkehrs geführt. Durch den anhaltenden Trend steigender E-Commerce Aktivitäten und der daraus folgenden Zunahme der Auslieferungen von Online-Bestellungen ist auch in Zukunft mit einer weiteren Zunahme des Straßengüterverkehrs zu rechnen.

Gerade im urbanen Umfeld führen diese Entwicklungen zu zunehmenden Belastungen der Straßeninfrastruktur sowie der Anwohner:innen. Flächenkonflikte z.B. durch auf dem Radweg haltende Lieferfahrzeuge steigen an. Ebenso nehmen lokale Emissionen zu. Die Umstellung auf Elektroantriebe bei gleichem Modal Split hilft zwar bei der Reduzierung von lokalen Emissionen – die Belastung der Straße wird aber nicht verbessert. Vielmehr bedarf es der effizienteren Nutzung vorhandener Verkehrsträger durch unternehmensübergreifende, kooperative Bündelungskonzepte und intermodale Lösungen. Eine Möglichkeit im Güternahverkehr besteht in der Nutzung des vorhandenen Schienennetzes des ÖPNV. Durch die Verlagerung des Güternahverkehrs vom Lieferfahrzeug in spezielle Straßenbahnwagen („Gütertram“) könnten Flächenkonflikte in den Städten entschärft und Kapazitäten der Verkehrsinfrastruktur effizienter ausgenutzt werden. Eine Quantifizierung des Entlastungspotentials liegt allerdings noch nicht vor. Ferner sind die organisatorische, betriebswirtschaftliche und technische Machbarkeit sowie die verkehrlichen Implikationen einer städtischen sowie regionalen Ver- und Entsorgung mit bzw. von Gütern auf der Schiene noch unklar.

Projektziel

Ziel des Projekts LogIKTram ist es, die konzeptionellen Grundlagen für den stadtbahnbasierten Gütertransport im Stadt- und Regionalverkehr am Beispiel des Großraums Karlsruhe mit effizienten Umschlag- und Transportverfahren zu erarbeiten und die Wirkungen auf das Gesamtverkehrssystem zu ermitteln. Dabei sollen notwendige IKT-Grundlagen geschaffen werden, um die Transportkette unter Nutzung der Gütertram digitalisieren und so unternehmensunabhängig einen wirtschaftlichen Zugang zum stadtbahnbasierten Gütertransportsystem ermöglichen zu können. Im Projekt ist zudem die protoypische Umsetzung einer Gütertram sowie dazugehöriger kritischer Systemkomponenten vorgesehen.

Methode

In einem iterativen Prozess werden zunächst die Anforderungen verschiedener Stakeholder aus der Modellregion Karlsruhe an den stadtbahnbasierten Gütertransport mittels einer Gütertram in Form von Use Cases erarbeitet und in ein geeignetes Logistik- und Betreiberkonzept überführt. Mit einem ergänzenden Planungsmodell werden so die organisatorischen und planerischen Elemente des Einsatzes eines Gütertram-Systems bestimmt. Ausgehend von diesem Konzept werden die technischen Anforderungen an die Gütertram selbst sowie eine zu entwickelnde IKT-Plattform erarbeitet und prototypisch umgesetzt. Die Entwicklung der IKT-Plattform umfasst dabei die Erstellung eines digitalen Zwillings der Gütertram sowie der dazugehörigen logistischen Abläufe an den Be-, Ent- und Umladepunkten der Gütertram und dient sowohl der Konzeptüberprüfung als auch der Optimierung im späteren Betrieb. Die technische Umsetzung der Gütertram schließt neben der Fahrzeugplattform und der Be- und Entladetechnik auch die Entwicklung eines Ladungsträgerkonzepts sowie die Kopplungstechnik zur Zusammenführung mit dem Personenverkehr ein.

Das Institut für Verkehrswesen (IfV) entwickelt im Rahmen des Projekts ein kombiniertes Verkehrsnachfragemodell für den Personen- und Güterverkehr in der Untersuchungsregion Karlsruhe, um die verkehrlichen Wirkungen des LogIKTram-Konzepts auf das Straßen- und Schienennetz ermitteln zu können. Hierzu wird zunächst ausgehend vom bereits existierenden Personenverkehrsmodell in der Region aus dem Projekt regiomove und einer empirischen Datengrundlage der Status Quo des Güterverkehrs in der Region Karlsruhe modelliert und in das am IfV entwickelte mikroskopische Verkehrsnachfragemodell mobiTopp integriert. Durch eine Modellerweiterung um das Konzept der Gütertram einschließlich der Modellierung der Güterkleinverteilung auf der letzten Meile werden in verschiedenen Szenarien unterschiedliche Gestaltungsmöglichkeiten (z.B. höherer Takt, geänderte Streckenführung) des LogIKTram-Konzepts simuliert und deren Wirkungen auf das Gesamtverkehrssystem bewertet.