Fahrerlose LkW für den Strassengüterverkehr?

Ergebnisse der ATLaS-Studie der TU Hamburg und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zeigen, dass ein hoher Bedarf für den Einsatz von automatisierten und vernetzten Lkw besteht – vor allem für fahrerlose Fahrzeuge.


Basierend auf den Ergebnissen der Studie entwarfen die Forscher Szenarien für den Einsatz von vollautomatisierten LkW im Güterverkehr.

Die Ergebnisse des Projektes ATLaS (Automatisiertes und vernetztes Fahren in der Logistik - Chancen für mehr Wertschöpfung) der TU Hamburg und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zeigen, dass fahrerlose, vernetzte Lkw gemäss den Logistik- und Speditionsunternehmen auf Deutschlands Strassen bald Realität werden könnten. Sofern neue Technologien im Güterverkehr eingesetzt werden sollen, müssten allerdings dringend entsprechende Weichen gestellt werden. Das bedeutet, dass die notwendigen rechtlichen Rahmenbedingungen sowie mögliche Infrastrukturinvestitionen aufgegleist werden müssten.

Transportunternehmen favorisieren fahrerlose LkW

«Wir müssen die Nutzerperspektive unbedingt verstärkt in die Technologieentwicklung mit einbinden», erwähnt Dr. Stephan Müller vom DLR-Institut für Verkehrsforschung. Im Moment bestehe noch eine Diskrepanz zwischen der Vision der Nutzer und den Fahrzeugen, die von den Entwicklern auf den Teststrecken demonstriert werden. «In letzter Zeit sehen wir aber, wie sich führende Entwickler zunehmend den Herausforderungen von hochautomatisierten LkW stellen. Dass dies der nutzerorientierte Weg ist, zeigen auch unsere Forschungen.»

Im Projekt wurden Führungskräfte von Logistikunternehmen befragt. LkW sollen keine teilautomatisierten Fahrzeuge sein, bei dem das Führerhaus als «mobiles Büro» fungiert und der Fahrer während der Fahrt noch andere Aufgaben ausführen. Hingegen spricht der akute Fahrermangel bei den Logistik- und Speditionsunternehmen für sich. Dies sind verhältnismässig hohe und ansteigende Kosten für die Fahraufgabe. Der Bedarf an effizienten Prozessen in einer ohnehin bereits hochautomatisierten Logistikwelt sprechen für ein vollautomatisiertes Transportmittel ohne Fahrer.

Platoons könnten Lastspitzen abfangen

Dies beeinflusst auch die Bedeutung des sogenannten «Platooning» der LkW. Im Platooning fahren mehrere Fahrzeuge mit jeweils einem Fahrer pro Fahrzeug in geringen Abständen von etwa 10 m hintereinander. So kann Treibstoff gespart werden und auch der Fahrer wird entlastet. Für die Logistikunternehmer lohne sich dieses Szenario jedoch nur dann, wenn tatsächlich nur ein Fahrer den kompletten Zug steuert. Dies sei allerdings nur dann interessant, wenn es darum geht, Lastspitzen abzufangen. Neben betriebswirtschaftlicher Perspektiven gibt es gemäss den Logistikern ein weiteres gewichtiges Argument gegen ein grossflächiges Platooning: «Die Produktionsprozesse der Kunden von Logistikunternehmen sind heute auf die LkW-Grösse abgestimmt. Es nützt wenig, wenn auf einmal vier oder sechs Lkw gleichzeitig an der Rampe auf dem Industriehof stehen. Das überfordert die vorgehaltenen Lagerkapazitäten und den Produktionsprozess», berichtet Stephan Müller aus den Interviews mit den Unternehmern.

Autobahnen – rentables Einsatzgebiet für automatisierten Güterverkehr

Als Einsatzgebiete für vollautomatisierte, vernetzte Lkw sehen die Wissenschaftler die Autobahnstrecken im sogenannten Systemverkehr zwischen Depots und Logistikzentren oder deren Autobahn-Zufahrtsstrecke. Auf diesen Abschnitten ist der Transport stark standardisiert und bietet sich deshalb für die Einführung der neuen Technologie an: Waren werden täglich zwischen Depots und Lagern transportiert und gelangen typischerweise innerhalb von 24 Stunden vom Versender zum Empfänger. Die Lohnkosten der Fahrer betragen dabei etwa 30 bis 40 % der Transportkosten. Währenddem im Systemverkehr mit Serviceleistungen durch den Fahrer beim Kunden kaum Geld verdient werden kann, sind diese auf der ersten und der letzten Meile für Logistikunternehmen sehr lukrativ. Deshalb und weil die Fahrten dort weniger standardisiert ablaufen, haben automatisierte und vernetzte LkW auf diesen Strecken mittelfristig geringe Durchsetzungschancen.

Zukunftsszenarien für den Einsatz von fahrerlosen LkW

Das Projektteam ist noch einen Schritt weiter gegangen: Die Wissenschaftler haben sich auch gefragt, wie verschiedene Szenarien aussehen können, bei denen vollautomatisierte LkW auf Deutschlands Strassen unterwegs sind. In einem ersten Szenario galt die Annahme, dass nur auf Autobahnen automatisch gefahren werden darf. Für den Anfahrtsweg vom Depot zur Autobahn würden immer noch bemannte LkW eingesetzt. Dies erfordert spezielle Flächen an der Autobahn, auf denen die Fahrer die Fahrzeuge abstellen. Von dort startet dann die automatische Fahrt. Um diese Flächensetzen entsprechende Infrastruktur-Investitionen voraus. Gleichzeitig würden jedoch LkW-Parkflächen entlang der Autobahn wegen der entfallenden Lenkzeitenregelung nicht mehr benötigt und könnten zurückgebaut werden.

Im zweiten Szenario werden die fahrerlosen Fahrzeuge auch auf der Anfahrtsstrecke zwischen Depot und Autobahn eingesetzt. Spezielle Umschlagflächen sind  nicht mehr notwendig. Bezüglich der Bedürfnisse der Nutzer sieht Stephan Müller dringenden Handlungsbedarf: «Wenn wir den Aufwand für die Infrastrukturinvestitionen vermeiden möchten, müssen wir deutlich anders denken. Wir müssen uns fragen, wo ausser auf der Autobahn fahrerlose Fahrzeuge noch unterwegs sein können. Ausserdem müssen die Rahmenbedingungen zum fahrerlosen Fahren geklärt werden.«Wer darf ein solches Fahrzeug beispielsweise für eine Kontrolle anhalten? Wer hat Zugriff auf die Daten? Oder wie werden die Daten geschützt?» Dies sind wichtige Fragen, wenn automatisiertes und vernetztes Fahren Realität werden soll. Es sei wichtig, dass für die Branche klare Rahmenbedingungen geschaffen werden.

 

Kernaussagen:

  • Es besteht ein hoher Bedarf für den Einsatz von automatisierten und vernetzten Lkw – vor allem für fahrerlose Fahrzeuge. Damit ändern sich auch die Anforderungen an das sogenannte «Platooning», also das elektronische Koppeln von Lkw, die dann in engen Abständen hintereinander fahren können.
     
  • Es ist für Logistikunternehmen dann interessant, wenn nur ein Fahrer den Platoon steuert und damit Lastspitzen bedient werden können.

 

Das Forschungsprojekt ATLaS
Im Projekt ATLaS untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Hamburg und des DLR, wo Unternehmen, die im Güterverkehr aktiv sind, Chancen für mehr Wertschöpfung durch Digitalisierung und Automatisierung sehen. ATLaS wird vom deutschen Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert. Das Projekt wurde im November 2017 gestartet und endet im Juni 2019. In einem ersten Schritt haben die Forscher verschiedene Akteure in der Logistikbranche befragt. Dabei wurden sie vom LogistikNetz Berlin Brandenburg e.V. unterstützt. Die Wissenschaftler untersuchten, welches Level der Automatisierung von den Nutzern favorisiert wird, welche Triebkräfte oder Hürden sie für den Einsatz von automatisierten Technologien im Güterverkehr sehen und welche Eckpfeiler und Rahmenbedingungen relevant sind. Darüber hinaus werden im Projekt auch die Wirkungen von verschiedenen Szenarien des automatisierten und vernetzten Fahrens untersucht und entsprechende Handlungsempfehlungen erarbeitet.

 

ATLas (Web)

Projektbericht und Interviews (Web)

Stadtlogistik: mehr güter, weniger energie (Blog)

e'mobile, Fachgesellschaft für energieeffiziente Mobilität (Web)

 

Quelle: DLR
Foto: Volvo trucks

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