Internationales Verkehrswesen (69) 2 | 2017 44 LOGISTIK Wissenschaft Bewertung innovativer Verkehrskonzepte Eine Wirkungsabschätzung für die flächendeckende Einführung des Lang-LKW Wirkungsforschung, Indikatormodell, Verkehrskonzepte, Makrologistik Um die effiziente Nutzung der vorhandenen Verkehrsinfrastruktur objektiv beurteilen zu können, ist ein kennzahlen- und prognosebasiertes Vorgehensmodell entwickelt worden, welches den Vergleich verschiedener verkehrslogistischer Zukunftsszenarien ermöglicht. Am Beispiel des Lang-LKW als innovativer Transportlösung können Auswirkungen auf die Verkehrsträger Straße, Schiene und Binnenwasserstraße in Form eines Szenarienvergleichs mithilfe eines einheitlichen Vergleichsindikators (VLVI) untersucht werden. Niels Schmidtke, Laura Baumann, Karl-Heinz Daehre, Fabian Behrendt K ein wirtschaftlicher Bereich ist so eng mit der individuellen und gesellschaftlichen Existenz verknüpft wie das volkswirtschaftliche Verkehrssystem. Der Güterals auch der Personenverkehr sind für wirtschaftliches Wachstum und den Wohlstand einer Gesellschaft eine zentrale Voraussetzung [1, 2]. Vor allem die Bundesrepublik Deutschland weist angesichts der zentralen Lage in Europa sowie weitreichender Wirtschaftsverflechtungen eine große Abhängigkeit von einer leistungsfähigen und flexiblen Verkehrsinfrastruktur auf [3]. Im Ranking des Logistics Perfomance Index (LPI), der die Leistungsfähigkeit der Logistik durch eine Expertenumfrage bestimmt, belegt Deutschland im Jahr 2016 wiederholt den ersten Platz [4]. Im Hinblick auf die infrastrukturelle Ausstattung liegt Deutschland bei der Bewertung der Säule „Infrastruktur“ im Rahmen des Global Competitiveness Index jedoch nur auf dem achten Platz, Tendenz fallend [5]. Dieser zunehmende Substanzverlust der deutschen Verkehrsinfrastruktur ist bereits durch die Bund-Länder-Kommission „Zukunft der Verkehrsinfrastrukturfinanzierung“ (2012) mit einer jährlichen Finanzierungslücke von 7,2 Mrd. EUR zur Ertüchtigung der vorhandenen Infrastruktur und zum Abbau vernachlässigter Investitionen ermittelt worden [6]. Deutlich wird diese Entwicklung durch den sinkenden Modernitätsgrad, der den relativen Zeitwert der vorhandenen Infrastruktur angibt (vgl. Bild 1). Gleichzeitig zeigt sich innerhalb des Güterverkehrssystems Deutschland seit Jahren ein Anstieg der Güterverkehrsleistung [7]. Es wird deutlich, dass die Belastung der Verkehrsinfrastruktur zunimmt und der Bedarf an einer Optimierung der stattfindenen Verkehre besteht. Umso wichtiger ist es heute, im Vorhinein die Wirkung verkehrspolitischer Entscheidungen abzuschätzen und auf dieser Grundlage Handlungsempfehlungen aussprechen zu können. Beschreibung des Vorgehensmodells Ein an der Otto-von-Guericke-Universität sowie am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg entwickeltes Vorgehensmodell untersucht die Auswirkungen multidimensionaler Einflüsse von verschiedenen Zukunftsszenarien auf Güterverkehrssysteme [8], um somit eine Entscheidungsunterstützung geben zu können. Die Wirkungsabschätzung wird durch die Anwendung eines kennzahlen- und prognosebasierten Vorgehensmodells realisiert, welches sich aus fünf Vorgehensschritten zusammensetzt (vgl. Bild 2). Im Rahmen der Vorgehensschritte Systemabgrenzung und -analyse werden verkehrslogistische Kennzahlen (z. B. Transportaufkommen, mittlere Transportweite) systematisch erfasst und anhand einer Relevanzanalyse gegenüber den Zielstellungen des Bundesverkehrswegeplans 2030 (BVWP) [9] (u. a. „Erhaltung und Modernisierung der Substanz“, „Senkung der Transportkosten“) geprüft. Zum Aufbau von spezifischen Kennzahlensystemen je Verkehrsträger (Straße, Schiene, Binnenwasserstraße) erfolgt eine qualitative Bewertung der Kennzahlen über eine Einflussanalyse [10], die die relevanten Kennzahlen miteinander in Beziehung setzen. Im Hinblick auf die Prognosefunktion werden die relevanten Kennzahlen anhand geeigneter Prognoseverfahren basierend auf historischen Daten fortgeschrieben. Diese bilden die Grundlage für eine Wirkungsabschätzung verschiedener Zukunftsszenarien durch die Anwendung einer mehrstufigen Berechnungssystematik und die Ausgabe von Gesamtindikatoren (VLVI) (vgl. Bild 3). PEER REVIEW - BEGUTACHTET Eingereicht: 22.02.2017 Endfassung: 29.03.2017 Internationales Verkehrswesen (69) 2 | 2017 45 Wissenschaft LOGISTIK Vor dem Hintergrund einer heterogenen Datenqualität bietet die Berechnungssystematik durch die Berechnung eines Gesamtindikators (VLVI) eine einheitslose Vergleichsgröße und liefert eine Aussage darüber, wie sich ein Szenario im Vergleich zur errechneten Prognose (Basisszenario) verhält. Die prozentualen Abweichungen als entscheidendes Messkriterium werden mit hergeleiteten Gewichtungsfaktoren, die sich aus der Relevanzanalyse gegenüber den Zielstellungen des BVWP 2030 [9] ergeben, multipliziert und unter Berücksichtigung der spezifischen Verkehrsteilung (Modal-Split-Anteile je Verkehrsträger) in dem Gesamtindikator zusammengefasst. Die Höhe des Gesamtindikators gibt an, um wie viel Prozentpunkte sich das Gesamtsystem positiv oder negativ in Bezug zum Basisszenario verändern würde. Der Fokus des Beitrags liegt auf den Vorgehensschritten Szenarienkonzeption, -berechnung und -vergleich (vgl. Bild 2), wohingegen für die detaillierten Vorarbeiten auf [8] verwiesen wird. Um die Berechnungssystematik auf ihre Aussagekraft hin zu überprüfen, ist eine Ex-post-Analyse am Beispiel der Mauteinführung 2005 für das Prognosejahr 2015 durchgeführt worden. Eine ursprünglich positive Entwicklung des Verkehrssystems durch die Reinvestition der erwarteten Mehreinnahmen [11] ist durch die gleichzeitige Reduzierung des steuerfinanzierten Anteils [12] ausgeblieben. Die Ergebnisauswertung des tatsächlichen Ist-Szenarios zeigt einen Substanzverlust der deutschen Verkehrsinfrastruktur, die sich mit den Erkenntnissen der o.g. Bund-Länder-Kommission deckt [5], sodass von einer hinreichend genauen Abbildung der Realität ausgegangen wird. Anwendungsbeispiel Lang-LKW Aufgrund der aktuellen Debatte in Deutschland stellt die Zulassung des überlangen Lastkraftwagens (Lang-LKW) (max. 25,25 m) in der volumenorientierten Variante ein gutes Beispiel für die Anwendung des vorgestellten Indikatormodells dar. Das zulässige Gesamtgewicht bleibt beim Lang-LKW auf 40 t (44 t im Kombinierten Verkehr) beschränkt, das Ladevolumen erhört sich jedoch von 100 m 3 auf 150 m 3 . Beim Transport großvolumiger Güter können pro Fahrt 1,55 Fahrten eines konventionellen LKW eingespart werden [11]. Wie sich die Einführung eines Lang-LKW auf den Güterverkehr auswirkt, ist in Fachkreisen umstritten [13, 14], daher werden drei Zukunftsszenarien mit unterschiedlichen Verkehrsverlagerungseffekten untersucht (vgl. Bild 4). Die in den Szenarien berücksichtigte Verlagerung von Transporten vom konventionellen LKW zum Lang-LKW variiert zwischen 3 und 7 % der Fahrleistung und deckt damit die ganze Spanne der als affin geltenden Transporte (Punkt-zu-Punkt-Verkehre > 25 km, Komplettladungen mit einer Auslastung >70 %) ab [13]. Da durch das Binnenschiff hauptsächlich schwere Schüttgüter transportiert werden, wird eine Verlagerung von der Binnenwasserstraße auf die Straße als unwahrscheinlich bewertet [14] und daher in dieser Betrachtung ausgeschlossen. Dem Bild 5 sind die prozentualen Abweichungen der Kennzahlen je Szenario, die sich durch den Vergleich des Prognose- und Szenariowerts ergeben, zu entnehmen. Im festgelegten Prognosejahr 2025 werden für das Verkehrsaufkommen der Straße 3536,7 Mio. t prognostiziert Bild 1: Entwicklung des Güterverkehrssystems Deutschland [6, 7] Bild 2: Vorgehensschritte des kennzahlen- und prognosebasierten Vorgehensmodells [8] Bild 3: Systematik zur Berechnung des Gesamtindikators [8] Bild 4: Vorgehensschritt 3 - Szenarienkonzeption Internationales Verkehrswesen (69) 2 | 2017 46 LOGISTIK Wissenschaft (= Prognosewert), während am Beispiel des Szenario 2.1 von einer Verlagerung von 7,6 % des Schienenaufkommens (für das Jahr 2025 = 27,9 Mio. t) ausgegangen wird [14], sodass der Szenariowert für das Straßenverkehrsaufkommen 3564,6 Mio. t beträgt. Dadurch ergibt sich eine Abweichung von + 0,79 % zwischen den beiden Werten, die analog dazu mit den Abweichungen der anderen Kennzahlen und in Multiplikation mit den spezifischen Gewichtungsfaktoren in Verkehrsträgerindikatoren resultieren (vgl. Bild 3). In Bezug auf die Kennzahlen mittlere Transportweite und durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke ist der Szenariowert abhängig vom prozentualen Anteil der eingesetzten Lang-LKW. Für Lang- LKW beträgt z.B. die mittlere Transportweite 240 km [13], die prognostizierte Transportweite für konventionelle LKW hingegen nur 168,1 km. Die angegebene prozentuale Abweichung je Szenario ergibt sich dann durch eine Verrechnung mit dem Verlagerungspotential von 3-bis 7 % der LKW-Transporte auf Lang-LKW. Sowohl die reduzierte Anzahl an Fahrzeugen auf den Straßen als auch die höhere Achsanzahl der Lang-LKW, die zu einer geringeren Straßenbelastung führen [13], begründen die Annahme eines verbesserten Zustandes und Beschaffenheit der Straßeninfrastruktur im Prognosejahr 2025 für das Szenario 1 („Quality-of-roads“-Indikator: + 2,5 %). Für die Szenarien 2.1 und 2.2 kann keine eindeutige Tendenz zur Entwicklung der Straßeninfrastruktur abgeschätzt werden, da durch die Verlagerungseffekte von 7,6 % bzw. 3,8 % [14] zusätzliches Transportvolumen auf die Straße kommt, welches bisher mit dem Güterzug transportiert worden ist. Sowohl für den Straßenals auch Schienengüterverkehr ergeben sich in jedem Szenario positive Verkehrsträgerindikatoren und damit eine zu erwartende Verbesserung der Teilverkehrssysteme (vgl. Bild 6). Durch die Verlagerung von Gütern auf die Straße wird die Schieneninfrastruktur entlastet und bei gleichbleibenden Finanzausgaben eine Zustandsverbesserung erreicht. In den Szenarien 2.1 und 2.2 zeigt sich, dass die positiven Einflüsse des Lang-LKW den Auswirkungen des zusätzlichen Volumens auf der Straße überwiegen, sodass selbst bei größtmöglicher angenommener Verlagerungswirkung eine vorteilhafte Entwicklung des Teilverkehrssystems Straße mit +0,46 prognostiziert wird. Im Szenarienvergleich wird deutlich, dass Änderungen im Schienengüterverkehr aufgrund der Abhängigkeit vom Modal Split (Verkehrsleistung) geringer ins Gewicht fallen als im Straßengüterverkehr, sodass im Rahmen der genannten Falluntersuchungen das Szenario 1 Einführung Lang- LKW ohne Einfluss auf den Schienengüterverkehr mit einem Verlagerungspotential von 3 % der LKW-Transporte die vorteilhafteste Gesamtentwicklung mit + 1,67 beschreibt. Neben der Beurteilung über die Entwicklung des Verkehrssystems kann eine Aussage über Einflüsse auf spezifische Kennzahlen gegeben werden. In der Detailbetrachtung kommt es neben geringeren Verkehrsdichten auf der Straße zu einer Senkung des mittleren Transportkostensatzes um bis zu - 1,72 %, der externen Verkehrskosten sowie des Leerkilometeranteils der LKW. Zusammenfassung und Ausblick Im Ergebnis stellt die Beurteilungsmethodik eine qualitative und quantitative Entscheidungsunterstützung für Bild 5: Vorgehensschritt 4 - Szenarienberechnung (Szenarienbildungstableau) Bild 6: Vorgehensschritt 5 - Szenarienvergleich (Dashboard) Internationales Verkehrswesen (69) 2 | 2017 47 Wissenschaft LOGISTIK Vertreter aus Politik und den Wirtschaftsbereichen Verkehr und Logistik dar, mit der sowohl neue Problemlösungsvorschläge verglichen als auch die Vor- und Nachteilhaftigkeit sowie Potentiale neuer Maßnahmen und Konzepte (Zukunftsszenarien) eruiert werden können. Das Vorgehensmodell bietet dabei die Möglichkeit, verschiedene Expertenmeinungen zusammenzufassen und mit hinreichend genauen Prognosen mögliche Zukunftsszenarien (Trendszenarien) mit geringem Aufwand abzubilden und zu vergleichen. Die Bewertungen weiterer innovativer Verkehrskonzepte wie z.B. Autonomes Fahren können durch die Abbildung verschiedener Automatisierungsgrade (teilautomatisiert, vollautomatisiert, fahrerlos) [15, 16] in einem Szenarienvergleich realisiert werden. ■ QUELLEN  [1] Daehre, K.-H., Behrendt, F., Trojahn, S. (2012): Sicherung einer nachhaltigen und soliden Verkehrsinfrastruktur für den Wirtschaftsstandort Deutschland, DVWG-Jahresband 2011/ 2012, Berlin., S.112-113  [2] Heiserich, E.; Helbig, K.; Ulmann, W. (2011): Logistik: Eine praxisorientierte Einführung, Gabler Verlag, Wiesbaden, S.78f  [3] Schenk, M.; Behrendt, F.; Trojahn, S.; Müller, A. (2014): Verkehrsinfrastruktur - Entwicklungschancen durch effiziente Logistik, Jahrbuch Logistik 2014, Korschenbroich, S. 95ff  [4] The World Bank (2016): Connecting to Compete 2016 - Trade Logistics in the Global Economy, Washington, S.X  [5] Schwab, K., Sala-i-Martin, X. (2016): The Global Competitiveness Report 2016-2017, Insight Report, World Economic Forum, S.188f  [6] Daehre, K.-H. (2012): Zukunft der Verkehrsinfrastrukturfinanzierung, Abschlussbericht der Kommission, Magdeburg, S.7,37  [7] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2016): Verkehr in Zahlen 2016/ 17, DVV Media Group GmbH, 45. Jahrgang, Hamburg, S.244f  [8] Behrendt, F. (2016): Entwicklung eines Vorgehensmodells zur Untersuchung multidimensionaler Einflüsse auf Güterverkehrssysteme, Dissertation, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg, S.75ff.,85  [9] Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2016): Bundesverkehrswegeplan 2030 - Entwurf März 2016, Berlin, S.5 [10] Illés, B.; Glistau, E.; Coello Machando, N. (2007): Logistik und Qualitätsmanagement. Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg, Miskolc, S.137 [11] Doll, C., Schade, W. (2005): How using the Revenues of the German HGV motorway system efficiently and equitable under different regulatory frameworks and institutional settings, 4th Infra-Train Conference 2005, Berlin, S.2 [12] Bernecker, T. (2013): Optionen zur Finanzierung der Bundesfernstraßen - Schlussbericht, Hochschule Heilbronn, Stuttgart, S.44 [13] Bundesanstalt für Straßenverkehrswesen (2016): Feldversuch mit Lang-LKW - Abschlussbericht, Bergisch Gladbach, S.12,15,27,32,34 [14] Sonntag H., Liedtke G. (2015): Studie zu Wirkungen ausgewählter Maßnahmen der Verkehrspolitik auf den Schienengüterverkehr in Deutschland - Modal Split der Transportleistungen und Beschäftigung, Berlin, S.15 [15] Kässer, M. et al. (2016): Delivering Change - The transformation of commercial transport by 2025, McKinsey & Company, München [16] Cacilo, A. et al. (2015): Hochautomatisiertes Fahren auf Autobahnen - Industriepolitische Schlussfolgerungen, Studie Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, S.3 Laura Baumann Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg laura.baumann@iff.fraunhofer.de Niels Schmidtke, M.Sc. Lehrstuhl für Logistische Systeme, Institut für Logistik und Materialflusstechnik (ILM), Otto-von- Guericke-Universität (OvGU), Magdeburg niels.schmidtke@ovgu.de Karl-Heinz Daehre, Dr. rer. nat. Minister a.D., Ehemaliger Vorsitzender der Bund-Länder-Kommission „Zukunft der Verkehrsinfrastrukturfinanzierung“ Fabian Behrendt, Dr.-Ing. Geschäftsstellenleitung des Fraunhofer-Verbunds Produktion der Fraunhofer-Gesellschaft, Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg fabian.behrendt@iff.fraunhofer.de Von Europas Nr. 1: Verladestationen all-inclusive • Industrietore, Ladebrücken, Torabdichtungen und Vorsatzschleusen • 24-Stunden-Service: rund um die Uhr für Sie da • DOBO System: für hygienische Transporte, geschlossene Kühlketten und geringe Energiekosten 202-17 (gewerbliche Endkunden)