Durch das automatisierte und vernetzte Fahren bedingte Nachfrageeffekte im Güterverkehr
Erstellt am: 12.08.2019 | Stand des Wissens: 26.04.2022
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Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig
Die verkehrlichen Wirkungen des automatisierten und vernetzten Fahrens (AVF) ziehen Umweltwirkungen im Güterverkehr nach sich. Die Regulierung des Verkehrsflusses mittels AVF führt zu einer Verringerung von Stop-and-Go-Verkehren. So konnten Wissenschaftler experimentell nachweisen, dass Stauwellen von autonomen Fahrzeugen abgefangen, und sogar komplett neutralisiert werden können [Stern17]. Der Highway-Pilot des Fahrzeugherstellers Mercedes-Benz, als Funktion des vollautomatisierten Fahrens, bietet beispielsweise eine solche Stop-and-Go-Funktion, die in Hauptverkehrszeiten eingesetzt werden kann. Testversuche von Mercedes-Benz und des U.S.-amerikanischen Lkw-Herstellers Freightliner Trucks weisen auf eine Kraftstoffeinsparung von etwa fünf Prozent durch das automatisierte Fahren hin. Dies führt folglich zum reduzierten Ausstoß von CO2-Emissionen [Daim18a].
Aufgrund der Vernetzung mittels Vehicle-to-X-Kommunikation sind die Fahrzeuge frühzeitig über plötzlich auftretende Behinderungen informiert. Die Fahrzeuge sind dementsprechend in der Lage ihre Geschwindigkeit automatisch der Verkehrssituation anzupassen [Stern17; Hobe15]. Die Durchschnittsgeschwindigkeit kann aufgrund der vorausschauenden Fahrweise erhöht werden. Dies führt zu Verringerungen der Transportzeiten. Es kann eine um 8 bis 13 Prozent höhere Geschwindigkeit bei hohem Verkehrsaufkommen erreicht werden [FaKo15]. Die Verkürzung der Transportzeiten als wichtiger Wettbewerbsfaktor der Logistikunternehmen hat ebenfalls Auswirkungen auf den Ausstoß von Emissionen. Im Gegensatz zur Verkürzung der Transportzeiten durch die Regulierung des Verkehrsflusses steht die potenzielle Verlängerung der Fahrzeit durch den Wegfall von Ruhe- und Pausenzeiten des Fahrers. Mit der Automatisierungsstufe 5, dem fahrerlosen Fahren, entfällt der Berufskraftfahrer und infolgedessen Vorgaben zu Stillstandzeiten. Da das System nicht durch äußere Einflüsse und Müdigkeit an Leistungsfähigkeit einbüßt, kann eine 24-stündige Güterversorgung erzeugt werden. Eine solche kontinuierliche Fahrt mit längeren Fahrzeiten kann dazu führen, dass die Transportleistung aufgrund dieser neuen Effizienz und Attraktivität des Straßengüterverkehrs ansteigt. Infolgedessen würden mehr Güterverkehre über die Straße abgewickelt werden, die trotz aller prognostizierten Emissions-Einsparungen durch das automatisierte und vernetzte Fahren relativiert werden würden. Dies würde folglich mehr CO2-Emissionen verursachen.
Mit der Einführung des Platoonings erhoffen sich Fahrzeughersteller, Entwickler und die Wissenschaft eine Verringerung der CO2-Emissionen. Aufgrund der Fahrt im Windschatten des vorausfahrenden Platoons kann Kraftstoff eingespart und CO2 reduziert werden. Die Systemhersteller der momentan im Testbetrieb laufenden Platoons stellen hierbei Kraftstoffersparnisse bis zu 10 Prozent in Aussicht. Wissenschaftliche Untersuchungen gehen größtenteils von einem verringerten Kraftstoffbedarf zwischen 6,5 und 9,4 Prozent aus [LiMJ14; Assa15]. Allerdings betonen neue Studien den Einfluss der Verkehrsdichte und damit der Geschwindigkeit auf die Kraftstoffersparnis. Demnach sind auf der Autobahn bei geringer Verkehrsdichte bis zu 18 Prozent Ersparnis, bei mittlerer Verkehrsdichte aber nur noch 4,5 Prozent Kraftstoffersparnis potenziell möglich [MKS18].
Aufgrund der Vernetzung mittels Vehicle-to-X-Kommunikation sind die Fahrzeuge frühzeitig über plötzlich auftretende Behinderungen informiert. Die Fahrzeuge sind dementsprechend in der Lage ihre Geschwindigkeit automatisch der Verkehrssituation anzupassen [Stern17; Hobe15]. Die Durchschnittsgeschwindigkeit kann aufgrund der vorausschauenden Fahrweise erhöht werden. Dies führt zu Verringerungen der Transportzeiten. Es kann eine um 8 bis 13 Prozent höhere Geschwindigkeit bei hohem Verkehrsaufkommen erreicht werden [FaKo15]. Die Verkürzung der Transportzeiten als wichtiger Wettbewerbsfaktor der Logistikunternehmen hat ebenfalls Auswirkungen auf den Ausstoß von Emissionen. Im Gegensatz zur Verkürzung der Transportzeiten durch die Regulierung des Verkehrsflusses steht die potenzielle Verlängerung der Fahrzeit durch den Wegfall von Ruhe- und Pausenzeiten des Fahrers. Mit der Automatisierungsstufe 5, dem fahrerlosen Fahren, entfällt der Berufskraftfahrer und infolgedessen Vorgaben zu Stillstandzeiten. Da das System nicht durch äußere Einflüsse und Müdigkeit an Leistungsfähigkeit einbüßt, kann eine 24-stündige Güterversorgung erzeugt werden. Eine solche kontinuierliche Fahrt mit längeren Fahrzeiten kann dazu führen, dass die Transportleistung aufgrund dieser neuen Effizienz und Attraktivität des Straßengüterverkehrs ansteigt. Infolgedessen würden mehr Güterverkehre über die Straße abgewickelt werden, die trotz aller prognostizierten Emissions-Einsparungen durch das automatisierte und vernetzte Fahren relativiert werden würden. Dies würde folglich mehr CO2-Emissionen verursachen.
Mit der Einführung des Platoonings erhoffen sich Fahrzeughersteller, Entwickler und die Wissenschaft eine Verringerung der CO2-Emissionen. Aufgrund der Fahrt im Windschatten des vorausfahrenden Platoons kann Kraftstoff eingespart und CO2 reduziert werden. Die Systemhersteller der momentan im Testbetrieb laufenden Platoons stellen hierbei Kraftstoffersparnisse bis zu 10 Prozent in Aussicht. Wissenschaftliche Untersuchungen gehen größtenteils von einem verringerten Kraftstoffbedarf zwischen 6,5 und 9,4 Prozent aus [LiMJ14; Assa15]. Allerdings betonen neue Studien den Einfluss der Verkehrsdichte und damit der Geschwindigkeit auf die Kraftstoffersparnis. Demnach sind auf der Autobahn bei geringer Verkehrsdichte bis zu 18 Prozent Ersparnis, bei mittlerer Verkehrsdichte aber nur noch 4,5 Prozent Kraftstoffersparnis potenziell möglich [MKS18].