Mit Simulationen zu besseren Transportentscheidungen im Güterverkehr
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Der Güterverkehr ist eine wichtige Säule für die Wirtschaft, denn er transportiert beispielsweise Waren von der Produktionsstätte zu den Händlern und sorgt für gefüllte Ladenregale. Nach Prognosen des Bundesverkehrsministeriums nimmt er weiterhin zu: Bis 2030 soll der Güterverkehr gegenüber 2010 um weitere 38 Prozent wachsen. Bereits jetzt verursacht er aber auch rund ein Drittel der Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors in Deutschland.
Zukünftig soll daher in der EU mehr Güterverkehr von anderen Verkehrsträgern übernommen werden, erzählt Prof. Uwe Clausen (Foto), Leiter des Instituts für Transportlogistik (ITL) an der Fakultät Maschinenbau und Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML: „Die Verlagerung von Gütern, beispielsweise auf die Schiene oder die Wasserstraßen, bietet viele Vorteile, sowohl für die Umwelt als auch für die Wirtschaftlichkeit und die Sicherheit des Güterverkehrs.“
Im Kombinierten Verkehr (KV) werden Waren über längere Distanzen mit Zügen oder Schiffen zu Terminals transportiert, die als Knotenpunkte dienen. Lkw kommen im KV nur auf möglichst kurzen Strecken zum Einsatz, beispielsweise um Güter zum Terminal zu bringen oder von dort an den Entladeort zu liefern. „Dennoch stagniert dieser Transportwandel innerhalb der EU“, sagt Clausen. „Dabei spielen auch die zunehmenden Baustellen im Zuge des notwendigen Infrastrukturausbaus eine Rolle. Die Herausforderung ist daher, sicherzustellen, dass die bereits heute auf der Schiene transportierten Güter dort verbleiben und nicht infolge von Störungen oder Unsicherheiten auf die Straße abwandern.“ Gemeinsam mit seinem Team erforscht Prof. Uwe Clausen daher im neuen Projekt „Rail Disturbance Simulation – Simulationsbasierte Analyse von Auswirkungen betrieblicher Störungen im KV (RailDisSim)“ mögliche Lösungsansätze für den Umgang mit Störungen im Schienen- und Kombinierten Verkehr.
Entscheidungen in der Störungsbewältigung
Im KV arbeiten diverse Akteure zusammen, um Transporte effizient abzuwickeln, unter anderem Verkehrsunternehmen, Spediteure, Verlader, Operateure und Terminalbetreiber. Wenn es im Ablauf zu einer Störung auf der Schiene kommt, dann muss kurzfristig umgeplant werden. Dabei bestünden in der Regel zwei Optionen, erklärt Marius Dellbrügge, Oberingenieur am ITL und Gruppenleiter im Bereich Verkehrsmodellierung und Prozessplanung: „Entweder nutzt man eine alternative Schienenroute oder man verlagert den Transport auf die Straße. In der Praxis scheitert die Wahl der bestmöglichen Option allerdings häufig am mangelnden Informationsaustausch zwischen den beteiligten Akteuren. Nicht selten wird in Störungsfällen standardmäßig auf die Straße ausgewichen, obwohl eine Umleitung auf der Schiene ökonomisch, ökologisch oder sozial vorteilhafter wäre.“
Im ersten Schritt des Projekts erforscht das Team von RailDisSim daher, wie sich Beteiligte bei der Störungsbewältigung verhalten. Dabei ermitteln sie, welche Faktoren die Wahl einer Umleitung und des Verkehrsmittels, das dafür verwendet werden soll, beeinflussen. Die Wissenschaftler*innen des ITL arbeiten dafür auch mit dem Praxispartner catkin zusammen, einem Dortmunder IT-Dienstleister, der Digitalisierungslösungen für die Transportwirtschaft entwickelt.
Praxisorientierte Simulationen
Aufbauend auf den Daten aus der Feldforschung und den Systemen von catkin wollen die Forschenden ein Simulationsmodell zur Verkehrsverlagerung entwickeln. Die Simulation soll drei Umleitungsmöglichkeiten berücksichtigen: Das Nutzen einer anderen Bahnstrecke, die Verlagerung auf die Straße sowie die Umleitung über ein anderes Terminal. Franziska Rosenthal, wissenschaftliche Mitarbeiterin am ITL, erklärt: „Die simulationsbasierte Analyse ermöglicht es uns, Optimierungspotenziale im Umgang mit betrieblichen Störungen zu identifizieren. Mithilfe der vielfältigen Simulationsszenarien können wir so Handlungsempfehlungen für die Branche ableiten.“ Ziel von RailDisSim ist es, ein Tool zu entwickeln, das Entscheidungsträger bei der Wahl eines Verkehrsmittels im KV unterstützt.
Mit seiner Forschung zu vernetzten und klimafreundlichen Logistiklösungen konnte sich das Team von RailDisSim erfolgreich im Innovationswettbewerb „NeueWege.IN.NRW“ durchsetzen und wird nun von der EU und dem NRW-Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie (MWIKE) finanziell unterstützt: Im Rahmen des Förderprogramms „Nordrhein-Westfalen 2021–2027“ des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Just Transition Fund (JTF) wird das Vorhaben mit insgesamt rund 733.000 Euro gefördert, wovon rund 466.000 Euro auf die TU Dortmund entfallen.
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