regioKArgoTramTrain: Weiterentwicklung und Realbetrieb eines nachhaltigen kombinierten Personen- und Warentransports auf der öffentlichen Schiene

  • Ansprechperson:

    PD Dr.-Ing. Martin Kagerbauer

    Emre Görgülü, M.Sc.

    Lukas Barthelmes, M.Sc.

    Jelle Kübler, M.Sc.

  • Förderung:

    Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), Land Baden-Württemberg

  • Projektbeteiligte:

    Albtal-Verkehrs-Gesellschaft mbH (Koordinator)

    Automotive Engineering Network – Das Mobilitätscluster e.V.

    FZI Forschungszentrum Informatik

    Hochschule Furtwangen – Institut für Intelligente Interaktive Ubiquitäre Systeme

    Hochschule Karlsruhe – Institut für Lernen und Innovation in Netzwerken

    INIT Innovative Informatikanwendungen in Transport-, Verkehrs- und Leitsystemen GmbH

    INOVAPLAN GmbH

    KIT – Institut für Fahrzeugsystemtechnik

    KIT – Institut für Verkehrswesen

    MARLO Consultants GmbH

    Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau

    SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

    SimPlan AG

    TransportTechnologie-Consult Karlsruhe GmbH

    TechnologieRegion Karlsruhe GmbH

  • Beginn:

    2023

  • Ende:

    2027

Problemstellung

Die positive wirtschaftliche Entwicklung der vergangenen Jahrzehnte hat zu einem Anstieg des Güterverkehrs in Deutschland geführt. Dieser Anstieg resultiert u. a. aus einem vermehrten Bedarf an kleinteiligen Lieferungen und den gestiegenen zeitlichen sowie organisatorischen Lieferanforderungen der Industrie, dem Gewerbe und Privatpersonen. Zusätzlich hat die COVID-19-Pandemie das Einkaufsverhalten der Bevölkerung hin zum Online-Shopping beeinflusst, wodurch die Güternachfrage und die Anzahl der Lieferwege weiter zugenommen haben. Die Entwicklungen im E-Commerce sowie die wirtschaftlichen Entwicklungen deuten darauf hin, dass der Straßengüterverkehr auch in Zukunft ansteigen wird. Bestehende Lösungen wie die Umstellung der Lieferflotten auf Elektrofahrzeuge reduzieren lokale Emissionen, sie helfen aber nicht zunehmenden Belastungen der Straßeninfrastruktur sowie die Flächenkonflikte insbesondere in urbanen Gebieten zu lösen. Alternative Transportverfahren sind daher erforderlich, um die Kapazitäten der vorhandenen Verkehrsträger effizienter zu nutzen und die Verkehrsleistung im Straßengüterverkehr zu reduzieren.

Projektziel

Ein alternatives Transportverfahren kann die Nutzung der vorhandenen Straßenbahninfrastruktur sein, welches im Projekt regioKArgoTramTrain untersucht wird. Das Projekt zielt darauf ab, den kombinierten Personen- und Warentransport im Straßenbahnverkehr mit effizienten Umschlag- und Transportverfahren im Stadt- und Regionalverkehr, am Beispiel des Großraums Karlsruhe, zu evaluieren und weiterzuentwickeln. Es baut auf dem Forschungsprojekt LogIKTram auf, in dem bereits erste konzeptionelle Grundlagen erarbeitet wurden. Während in LogIKTram eine prototypische CargoTram mit einer automatisierten Umschlagseinrichtung zunächst auf dem Betriebsgelände der Albtal-Verkehrs-Gesellschaft (AVG) getestet wird, knüpft regioKArgoTramTrain mit der Ausweitung der Demonstration auf die öffentliche Schiene an. So soll sich das Schienenfahrzeug zu Hauptverkehrszeiten ausschließlich dem Personentransport und zu Schwachverkehrszeiten dem kombinierten Transport von Personen und Gütern widmen. Dabei werden die Ladungsträger an ausgewählten Haltestellen automatisiert in die Tram be- bzw. entladen, in Micro-Hubs umgeschlagen und anschließend mithilfe von Lastenrädern auf der allerletzten Meile zugestellt. Auch eine Auslieferung per Lieferroboter wird im Projekt betrachtet. Durch praktische Erfahrungen soll insbesondere das Verständnis über die Wechselwirkungen zwischen dem Personen- und Güterverkehr vertieft werden, um bestehende Lösungsansätze zu erweitern und schließlich die Potentiale eines kombinierten Transports zu ermitteln.

Methode

Das Projekt stützt sich auf eine Vielzahl von technischen, rechtlichen, ökonomischen und ökologischen Komponenten, die zum Teil auf den früheren Arbeiten des Vorgängerprojekts LogIKTram aufbauen. In regioKArgoTramTrain werden die Arbeiten weiter vertieft und durch die Überführung in einen Realbetrieb mit praktischen Erfahrungen validiert und angepasst. Dazu zählt die Entwicklung einer Echtzeit-Trackingsoftware zur Verfolgung des gesamten Lieferprozesses, die Weiterentwicklung und rechtliche Prüfung der technischen Spezifikationen der CargoTram sowie der Lastenradanhänger und Lieferroboter, die Überarbeitung und Erweiterung des Logistikkonzepts sowie die ökonomische und ökologische Analyse des kombinierten Personen- und Warentransports mit der Güterstraßenbahn.

Das Institut für Verkehrswesen (IfV) untersucht die verkehrlichen Auswirkungen des Konzepts für die Region Karlsruhe und bildet damit die Grundlage für die ökonomische und ökologische Analyse des kombinierten Personen- und Warentransports. Hierzu wird das am IfV entwickelte mikroskopische Personenverkehrsnachfragemodell mobitopp verwendet. Dieses wurde im Projekt regiomove auf die Region Karlsruhe angewendet und in den Projekten LogIKTram und Profilregion Karlsruhe um das Güterverkehrsmodell logiTopp erweitert. Die bestehenden Modellgrundlagen werden im Rahmen von regioKArgoTramTrain vertieft und insbesondere im Hinblick auf güterverkehrliche Interaktionen zwischen Privatpersonen und Gewerbe weiterentwickelt und miteinander verknüpft. Zur Abbildung der regionalen Paketnachfragestruktur wird mittels einer Unternehmenserhebung und Haushaltsbefragung eine empirische Datengrundlage geschaffen. Auf Basis dieser werden neue mikroskopische Modelle entwickelt, die sowohl ein- als auch ausgehende Paketmengen auf der ersten und letzten Meile bei Privatpersonen und dem Gewerbe abbilden. Um das intermodale Verkehrsmittelwahlverhalten der Transportdienstleistenden untersuchen zu können, erfolgt zudem die Weiterentwicklung der Tourenplanungsalgorithmen für die Zustell- und Abholtouren. Zeitgleich erfolgt aufbauend auf den Erkenntnissen aus dem Realbetrieb die Implementierung der CargoTram auf der letzten Meile sowie weiterer Zustellalternativen auf der allerletzten Meile, wie dem Lieferroboter, Lastenrad etc. Berücksichtigt werden zudem akzeptanzbezogene Determinanten, die einen potenziellen Einfluss auf Betrieb und Transportkapazitäten haben. Nachdem die neuen Teilmodelle in logiTopp implementiert und verschiedene Szenarien für den kombinierten Transport definiert wurden, werden simulative Auswertungen erstellt und diskutiert. Somit kann der Einsatz von kombiniertem Personen- und Güterverkehr im ÖV evaluiert und bewertet werden.